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AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Autoria: Káio Cesar Gomes da Silva
2ª Edição
Indaial - 2021
UNIASSELVI-PÓS
CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI
Rodovia BR 470, Km 71, no 1.040, Bairro Benedito
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Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri
 UNIASSELVI – Indaial.
S586a
 Silva, Káio Cesar Gomes da
 Automação industrial. / Káio Cesar Gomes da Silva. – Indaial: 
UNIASSELVI, 2021.
 151 p.; il.
 ISBN 978-65-5646-413-8
 ISBN Digital 978-65-5646-414-5
1. Tecnologia industrial. - Brasil. II. Centro Universitário Leon-
ardo da Vinci.
CDD 004
Impresso por:
Reitor: Prof. Hermínio Kloch
Diretor UNIASSELVI-PÓS: Prof. Carlos Fabiano Fistarol
Equipe Multidisciplinar da Pós-Graduação EAD: 
Carlos Fabiano Fistarol
Ilana Gunilda Gerber Cavichioli
Jóice Gadotti Consatti
Norberto Siegel
Julia dos Santos
Ariana Monique Dalri
Marcelo Bucci
Jairo Martins
Marcio Kisner
Revisão Gramatical: Equipe Produção de Materiais
Diagramação e Capa: 
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Sumário
APRESENTAÇÃO ............................................................................5
CAPÍTULO 1
Histórico E Conceitos Iniciais Da Automação ...........................7
CAPÍTULO 2
Controle De Sistemas Automáticos .........................................53
CAPÍTULO 3
Acionamentos ...............................................................................97
APRESENTAÇÃO
Esta disciplina tem o objetivo de apresentar os principais fundamentos e 
aplicações de tecnologias envolvidas na automação industrial. A disciplina está 
dividida em três capítulos, separados por seções, com o intuito de facilitar o 
estudo e a assimilação do conhecimento.
Neste primeiro capítulo, será apresentado o histórico da automação, desde 
a mecanização e a automatização, até os grandes sistemas de controle de 
automação. No Capítulo 1, veremos as transformações econômicas causadas 
pela mecanização, as consequências sociais, como se deu o desenvolvimento 
tecnológico na Europa e nos Estados Unidos e as preocupações com o sistema 
político da época. Ainda, conheceremos os conceitos iniciais de automação 
e a diferença conceitual entre mecanização, automatização e automação. 
Observaremos alguns exemplos práticos para melhor assimilar o conteúdo 
exposto. Ainda, algumas terminologias básicas, para adentrar no mundo da 
automação, serão mostradas e explicadas.
No Capítulo 2, aprofundar-nos-emos, muito mais, nas terminologias. 
Entenderemos os conceitos de malha aberta e de malha fechada em sistemas de 
automação, para facilitar a identificação de sistemas de automação reais. Serão 
mostrados os princípios de funcionamento dos sensores, a simbologia técnica, 
exemplos de como podem ser implementados em sistemas de automação e 
quais são os mais usados na indústria. Também, serão apresentadas as normas 
técnicas oficiais para trabalhos com automação, os sistemas de automação de 
processos industriais, os Testes de Aceitação em Fábrica (TAF), os Testes de 
Aceitação em Campo (TAC), e os Testes de Integração em Campo (TIC).
No Capítulo 3, serão abarcados os modelos de controle de processo, a 
importância da álgebra de Boole em controles de processos e a implementação de 
sistemas digitais. Serão expostos os conceitos e o princípio de funcionamento do 
Controlador Lógico Programável (CLP), incluindo hardware, software e operações 
e aplicações, incluída a linguagem de programação para sistemas do CLP e as 
funções na linguagem. Por fim, marcarão presença as etapas importantes para 
o desenvolvimento de projetos de automação e os elementos que compõem um 
projeto.
CAPÍTULO 1
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS
DA AUTOMAÇÃO
A partir da perspectiva do saber-fazer, são apresentados os seguintes 
objetivos de aprendizagem:
• Conhecer o histórico da automatização, como a mecanização e os sistemas de 
controle da automação.
• Compreender as transformações econômicas advindas da mecanização e as 
consequências sociais.
• Analisar como aconteceu o desenvolvimento tecnológico nos Estados Unidos e 
na Europa.
• Estudar os conceitos iniciais de automação e alguns exemplos.
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 Automação inDustrial
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Com os avanços nas ciências e com a busca por produzir cada vez mais e com 
mais qualidade, o homem tem avançado no conhecimento e na tecnologia jamais 
vistos em duzentos anos. Com a chegada do computador pessoal, potencializou-
se, ainda mais, a busca por novas fontes de conhecimento, quebrando barreiras e 
trazendo prosperidade e progresso para toda a humanidade.
A Inglaterra começou ditando o ritmo desses crescimentos tecnológico e 
econômico no século XX, através do comércio e da navegação, pois trocavam os 
produtos deles por ouro e prata, assim, puderam prosperar e acumular riquezas. 
Outros países da Europa, também, possuíam grande conhecimento de navegação 
e de comércio internacional, como a Alemanha, a França, a Itália, e muitos outros. 
Cada um tinha as próprias especialidades, e sabia como trabalhar para o comércio 
internacional, mas o que acelerou o crescimento econômico desses países foram 
os avanços tecnológicos que culminaram na Revolução Industrial.
A Inglaterra sai na frente, com a invenção das máquinas de fi ar e de tecelagem 
mecânicas. Com essas máquinas, a produção aumentou exponencialmente, e os 
custos com mão de obra reduziram drasticamente. Houve uma corrida intensa, 
por parte da burguesia, para obter máquinas e montar as próprias fábricas. 
Ainda, novos fabricantes de máquinas iam surgindo e acumulando riqueza. O 
resultado foi o grande acúmulo de capital por parte do império e da burguesia. 
Em contrapartida, um país inchado de problemas, de trabalhadores vivendo na 
miséria e morando em periferias, sem estrutura de moradia, por terem saído da 
zona rural para trabalhar nas grandes cidades. As cidades da Inglaterra e dos 
Estados Unidos se viram em um mar de pessoas à procura de trabalho, e o 
crescimento desordenado trouxe vários problemas.
Os Estados Unidos vieram atrás da Inglaterra com a Revolução Industrial 
Americana, com os mesmos progressos econômicos e os mesmos problemas 
sociais agravados. Muitas fábricas começaram a se estruturar pelos EUA e por 
toda a Europa, muitos outros setores produtivos foram surgindo e puderam ir 
contratando mão de obra nas novas fábricas – segunda fase da Revolução 
Industrial. Aos poucos, os países saíram da miséria e fi zeram a distribuição de 
renda pela força do trabalho produtivo, mas isso custou caro para muita gente.
O progresso tecnológico é muito positivo para toda uma nação, mas pode 
trazer consequências severas para uma boa parte dela. A Terceira Revolução 
Industrial teve início na metade do século XX, e conhecida como Revolução 
Tecnicista, está relacionada não só ao desenvolvimento tecnológico, voltado ao 
processo produtivo, mas, também, ao avanço científi co. Hoje, reina a era dos 
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 Automação inDustrial
sistemas informatizados, dos aplicativos de entrega e de transporte privado, 
havendo uma transformação, uma perceptível mudança de paradigma da forma 
de conseguir trabalho. Através dos sistemas de informática, as pessoas estão 
trabalhando, mas há aqueles que não têm emprego garantido – aqueles com 
direitos trabalhistas e registro em carteira. Há muitas críticas em relação a esse 
novo modelo de trabalho do século XXI, mas é o que tem sustentado a economia 
de muitos países, distribui renda, movimenta os restaurantes. Com o tempo, 
assim como nas revoluções industriais, tarefas que são realizadas, apenas, por 
força humana, serão substituídas por empresas, sistemas e máquinas. Já há 
notícias que até os atendentes de lanchonetes estão com dias contados, pois 
já há máquinas inteligentes – inclusive, de fabricante brasileira– que recebem 
o pedido, processam, preparam e entregam para o consumidor, de forma 
totalmente automatizada. Outro exemplo é a empresa Uber, que é uma das 
maiores investidoras em tecnologia para carros autônomos. Por que ela investe 
tanto nisso? Porque, no futuro, pretende ter a própria frota de carros autônomos, 
sem precisar pagar ninguém para dirigir. O iFood está investindo em motos 
elétricas para os entregadores parceiros, com o intuito de fornecer o veículo para 
esse entregador poder trabalhar. Aparentemente, parece uma ideia muito boa, 
sustentável, e que vem a benefi ciar aqueles que querem trabalhar, mas que não 
possuem veículo próprio. Contudo, nada vem de graça. O intuito do projeto é 
cobrar, do entregador, o valor referente ao veículo – do valor que ele recebe –, 
das entregas feitas. Caso o entregador desista de trabalhar para a empresa, o 
veículo volta para ela e é disponibilizado para outro, que pagará pelo uso da moto.
Os exemplos citados, da Uber e iFood, são modelos de economia da 
chamada Quarta Revolução Industrial. O Fórum Econômico Mundial de 2020 
revelou que será implantado, no mundo, o seguinte conceito: “Você não será 
proprietário de nada e, mesmo assim, será feliz”. Se olharmos para o projeto do 
iFood, é exatamente isso que já está acontecendo no mundo. A automação e o 
controle darão suporte a esse novo modelo que emergirá. Estamos vivendo a 
transição da Terceira para a Quarta Revolução Industrial. As coisas, os empregos 
e as pessoas não serão mais os mesmos – tudo já está mudando. Uberização do 
trabalho, Internet das Coisas (IoT), Cidades Inteligentes (Smart City), Indústria 
4.0. Esses são alguns fenômenos da Quarta Revolução Industrial, frutos dos 
avanços da automação e do controle de processos. O campo de atuação, para os 
profi ssionais de automação, será ampliado, e você não pode fi car de fora dessa.
Boa leitura! 
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
2 HISTÓRIA DA AUTOMAÇÃO
Até o fi nal do século XVIII, os produtos oferecidos em mercados e em lojas, 
pelo mundo, eram produzidos de forma manual, artesanalmente, com ferramentas 
rústicas, muitas vezes, elaboradas pelos próprios artesãos. A produção econômica 
era baseada na manufatura, ou seja, produtos manufaturados e sem um devido 
padrão de produção. Tudo era produzido à mão, até a chegada da primeira 
Revolução Industrial inglesa. O processo era feito por pequenos artesãos e artesãs 
independentes que fabricavam os produtos e ofereciam serviços, colocando-os 
à venda ali mesmo, nas próprias cidades e vilarejos. O conceito de fabricação 
em grande escala, de industrialização para a redução de custo, ainda, estava 
muito longe da realidade de hoje. Basicamente, um cliente fazia a encomenda 
e buscava o produto após um determinado prazo, ou esperava a entrega em um 
local combinado. A manufatura e os ofícios de trabalho eram baseados na família, 
e os artifícios e aprendizados para a fabricação de bens eram transmitidos de pai 
e mãe para os fi lhos (BOURDIEU, 2007). 
A primeira Revolução Industrial consolidou o processo de produção, baseada no 
capitalismo, e a Inglaterra saiu na frente nesse processo de transformação da força 
de trabalho. O surgimento das primeiras máquinas, que substituíam toda ou alguma 
força de trabalho humano, animal ou natural (vento e água), as quais, até então, 
eram as únicas conhecidas, trouxe, à sociedade, mudanças políticas e econômicas 
jamais vistas (HOBSBAWM, 2009). O nome revolução remete a mudanças de 
paradigmas sociais, desde as estruturas que ordenam a sociedade até as formas do 
pensamento humano. Essas mudanças possuem motivações fortes o sufi ciente para 
que aconteçam de forma rápida e constante (BOURDIEU, 2007). 
2.1 O MOTOR A VAPOR
A história considera mudanças sociais como rápidas, uma revolução, 
propriamente, dita, quando acontecem em ciclos de tempo de décadas. O primeiro 
motor a vapor, amplamente, utilizado, foi inventado por Thomas Newcomen, 
em 1712, e, já em 1760, a Inglaterra adota o regime econômico capitalista, 
substituindo o trabalho manual, a manufatura, pelo trabalho de máquinas a vapor, 
pela maquinofatura. No capitalismo, quanto mais se produz e se reduzem custos 
de produção, mais se acumula riqueza. Então, essa foi a grande motriz para a 
adesão social ao modelo capitalista de produção: substituir o trabalho humano 
pelo trabalho de máquina, multiplicando a quantidade da produção e reduzindo os 
custos de fabricação. Era o novo objetivo do momento. A seguir, representaremos 
o motor a vapor de Newcomem, que funcionava com baixa potência e era utilizado 
para retirar água de minas de carvão (SILVEIRA; SANTOS, 2003).
12
 Automação inDustrial
FIGURA 1 – MOTOR A VAPOR, DE NEWCOMEM
FONTE: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Thomas_Newcomen>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Em, praticamente, cinquenta anos, a Inglaterra muda, totalmente, o 
paradigma social. Antes, os trabalhadores sonhavam em conseguir dinheiro para 
comprar terras cultiváveis ou receber terras de herança para a produção agrícola 
ou pecuarista. Agora, com a chegada das máquinas, começa a haver um grande 
fl uxo migratório das zonas rurais para as grandes cidades da Inglaterra. Isso, 
também, gerou uma grande demanda de serviços e a criação de novas frentes 
de trabalho para o oferecimento de hospedagem, alimentação, entretenimento, 
serviços médicos, venda de terras, construção civil, necessidades básicas 
humanas e muitos outros, para o atendimento ao novo êxodo (HOBSBAWM, 
2009). Boa parte do capital gerado nas grandes cidades, com a industrialização, 
fi cava, exatamente, ali, devido às necessidades de consumo de serviços e da 
arrecadação de impostos.
2.2 REVOLUÇÃO NA INDÚSTRIA
A Primeira Revolução Industrial, também, é marcada pela revolução no 
transporte. Antes, o transporte de pessoas e de produtos era feito à tração animal, 
através de carroças, ou, mesmo, a pé. O primeiro motor a vapor inventado, que 
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
deu origem à locomotiva a vapor e a muitos outros inventos, marcou presença 
em 1698, por Ferdinand Verbiest, e deu a possibilidade, à sociedade, de dar um 
saldo de desenvolvimento. Imagine as limitações, diante das quais as cidades se 
encontravam, através do transporte animal, com os custos com veterinários e a 
perda de animais por doenças, além do esforço excessivo ao longo de grandes 
percursos e da limitação do peso suportado em uma viagem. Existiam os riscos de 
assaltos ao longo das estradas e a quebra dos componentes das carroças, o que 
atrasava ou inviabilizava as viagens. O ritmo de vida, antes da Primeira Revolução 
Industrial, sem dúvidas, era bem mais lento após a vinda das locomotivas a vapor 
(HOBSBAWM, 2009). 
Surge, na Primeira Revolução Industrial, o tear mecânico, que aumenta, 
consideravelmente, a produção e a ofertas de tecidos. 
A lei da oferta e da demanda foi criada pelo escocês Adam Smith. Essa 
lei menciona que o que determina os preços de um produto, de um serviço ou 
de um bem é a quantidade dele disponível para compra. Quanto mais oferta 
de produto ou serviço no mercado, mais em conta serão os preços, e isso só é 
possível com a livre concorrência (SMITH, 1983). A grande oferta de produtos, 
agora, industrializados, fez com que a oferta deles, no mercado interno inglês, 
aumentasse, reduzindo custos de produção e preços para o consumidor fi nal. 
Muita produção demanda transporte para outras cidades e Estados. Daí vem 
o incentivo para a construção das linhas férreas, que revolucionam os transportes 
terrestres, com a invenção da locomotiva a vapor, que chega para oferecer 
transporte de passageiros, mas que é muito mais impulsionada por reduzir os 
custos com transporte e resolver o problema da segurança rodoviária, devido 
a riscos de assaltos a mercadorias (HOBSBAWM, 2009). Consequentemente, 
a locomotiva a vapor possibilita que o produto seja vendido em muitas outras 
cidades a um preçomuito menor do que era vendido antes, e em quantidades 
bem maiores. Isso acelera muito o processo da Revolução Industrial.
A Primeira Revolução Industrial é marcada, na Inglaterra, principalmente, pela 
agilidade, pelo poder de produzir muito além da capacidade natural de produção 
humana, utilizando máquinas no lugar de força animal ou humana. Dessa forma, 
a maquinofatura nada mais é que a capacidade de transformar uma fonte de 
energia em trabalho realizado por máquina. A Primeira Revolução Industrial é 
a transição do meio de produção manufatureiro para dar lugar à maquinofatura 
em um curto período de tempo. Como uma reação em cadeia, impulsiona-se, 
também, o surgimento de novas invenções a partir do motor a vapor e de novas 
fontes de energia para alocar em meios de produção (HOBSBAWM, 2009).
14
 Automação inDustrial
2.3 MANUFATURA X MAQUINOFATURA
Segundo Hobsbawn (2009), a máquina que utiliza a força da correnteza 
dos rios, do inventor Richard Arkwrigth, de 1760, acelerou o processo de 
industrialização, inventando a máquina de tecer mecânica (tear mecânico). 
Movida por uma correia acionada por uma roda hidráulica, também, conhecida 
como roda d’água, a máquina era movida pela força da água de forma mecânica. 
A corrente de água gira a roda hidráulica, que está acoplada a uma correia que, 
por sua vez, movimenta o tear, substituindo a força humana. Observe a fi gura a 
seguir, que representa a máquina de tecer, de Richard Arkwrigth. 
FIGURA 2 – TEAR, DE RICHARD ARKWRIGTH
FONTE: <http://www.moderna-contemp.uerj.br/outros_materiais/
imagens/rev_industrial.htm>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Samuel Crompton, mais tarde, em 1779, aperfeiçoa a máquina de tear, de 
Richard Arkwright, a qual, agora, pode contar com 48 fusos.
Fusos (têxtil): Fuso é um utensílio cilíndrico feito de madeira, 
utilizado para fi ação e torção de fi bras, como lã, linho, cânhamo e 
algodão em fi o. É, frequentemente, carregado em ambas as partes, 
inferior, média e superior, geralmente, por um disco ou objeto esférico, 
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
mas existem muitos fusos que não são carregados por uma espiral, 
mas engrossando a forma deles para o fundo, como fusos de Orenburg 
e franceses. O fuso, também, pode ter um gancho, uma ranhura, ou 
entalhe na parte superior, para guiar o fi o. Fusos vêm com muitos 
tamanhos e pesos diferentes, dependendo da espessura do fi o que se 
deseja girar.
FIGURA 3 – TEAR, DE SAMUEL CROMPTON
FONTE: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Spinning_Mule>. Acesso em: 24 abr. 2021.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - Com qual objetivo foi inventado o primeiro motor a vapor de 
Newcomem, e em qual situação ele era empregado? 
Em 1828, com o surgimento do aparelho de fi ar, utilizando anéis, as novas 
máquinas de tear chegam a funcionar com até 1000 fusos ao mesmo tempo 
(SILVEIRA; SANTOS, 2003).
Da queima de carvão mineral ou vegetal, abundantes e de baixo custo, 
acontece a transformação de energia térmica em energia potencial, a qual, 
depois, é utilizada para realizar o trabalho através de maquinários (HOBSBAWM, 
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 Automação inDustrial
2009). Essa queima de carvão gera calor e aquece a água que está dentro de 
uma caldeira. O calor gerado, por sua vez, faz com que a água saia do estado 
líquido para o gasoso, o que é armazenado na caldeira, gerando energia potencial 
em forma de vapor. Da caldeira, o vapor é liberado, de forma controlada, através 
de tubulações, as quais, depois, impulsionam os atuadores e movimentam o 
eixo do motor, gerando o trabalho. Observe a fi gura a seguir, que representa o 
funcionamento da locomotiva a vapor:
FIGURA 4 – MÁQUINA A VAPOR
FONTE: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Locomotiva_a_vapor>. Acesso em: 24 abr. 2021
Esse modelo econômico se espalhou pelo mundo inteiro, e, hoje, faz parte 
de todas as sociedades, politicamente, organizadas. Uma marca da Primeira 
Revolução Industrial inglês é o êxodo rural, citado anteriormente. Acontece a 
inversão do eixo populacional devido ao surgimento de novas frentes de trabalho 
nas grandes cidades, forçando os trabalhadores rurais a buscarem empregos 
mais bem remunerados. Além disso, as melhores remunerações, oferecidas nas 
grandes cidades, possibilitam que o trabalhador tenha acesso a uma melhor 
qualidade de vida e ao desenvolvimento humano, isso comparado às zonas rurais 
de antes. Mesmo os trabalhadores que, ainda, insistiram em fi car na zona rural, 
depois de um tempo, foram forçados a ir para às cidades em busca de emprego, 
devido ao surgimento de maquinários que substituíam o trabalho humano.
Caldeira: É, amplamente, utilizada na indústria. É um recipiente 
metálico para aquecer líquidos ou produzir vapor. As caldeiras 
produzem vapor para alimentar máquinas térmicas, autoclaves para 
a esterilização de materiais diversos, e cozimento de alimentos e de 
outros produtos orgânicos.
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
2.4 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL 
DIFERENTE DE INDUSTRIALIZAÇÃO
Algo bem interessante do processo de industrialização, segundo Bourdieu 
(1998), é que, por si só, a industrialização não traz as mudanças de paradigmas 
encontradas em uma revolução industrial, ou seja, ter indústrias alocadas em 
um país não faz, dele, um país revolucionário. A exemplo do Brasil, que possuiu 
uma fi gura ilustre, e, sempre, relembrada nos livros de história, o Barão de Mauá, 
começa um processo de industrialização, mas não gera uma efetiva transformação 
no fi nal do século XIX. Apesar de abrir indústrias, Mauá não conseguiu fazer 
com que a população brasileira se deslocasse das zonas rurais, nos Estados 
delas, para os grandes centros industriais (MAUÁ, 2011). Enquanto a primeira 
Revolução Industrial se inicia na Inglaterra, há, também, instalações industriais na 
Prússia, Bélgica, Alemanha, França, e até o processo de industrialização, nesses 
outros países, começou, antes, na Inglaterra. Contudo, não foi um processo forte 
o sufi ciente para causar uma revolução dos pontos de vista político e econômico, 
que é o que fez toda a diferença na Inglaterra. 
O processo de industrialização é bem distinto de uma revolução industrial. 
A industrialização é um processo que acontecesse lentamente, absorvendo 
trabalhadores aos poucos e implementando mudanças de forma lenta e gradativa. 
Já no processo de revolução industrial, um grande eixo populacional é deslocado, 
como força de trabalho, em pouco tempo, e as mudanças são muito rápidas, 
além do acúmulo de problemas sociais que vêm com o processo e que forçam a 
transformação da sociedade como um todo (BOURDIEU, 2007).
Não se pode negar que uma revolução social traz, consigo, grandes avanços 
e mudanças positivas dos pontos de vista do progresso e do desenvolvimento, 
melhor equidade fi nanceira entre classes sociais, acesso a necessidades básicas 
etc. Contudo, é preciso se lembrar de que essa visão de progresso, no início, 
vem carregada de consequências dolorosas para a transição revolucionária. As 
cidades britânicas não estavam preparadas para receber essa grande massa de 
trabalhadores que vieram das zonas rurais em busca de empregos nas indústrias. 
Isso gera o chamado inchaço urbano, devido ao crescimento desordenado de 
determinada sociedade. Grande quantidade de pessoas, em busca de melhores 
condições de vida, gera um crescimento desordenado e a formação de periferias, 
por conta do aumento da procura por moradia. 
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 Automação inDustrial
2.5 PROBLEMAS DA REVOLUÇÃO
Segundo a lei da oferta e da procura, de Adam Smith (1983), quanto maior 
a procura por moradia, mais elevados são os preços de venda ou de aluguel, 
ainda mais em vilarejos que tenham o mínimo de estrutura, como mercados, 
transporte, hospital, dentre outros. Esse aumento de preços, devido à procura, 
é o que se chama de processo de especulação imobiliária. Outro problema 
atrelado ao êxodo populacional, para as cidades, é a construção de moradias 
sob péssimascondições de vida e estruturas precárias, mas, como há um grande 
fl uxo migratório, as pessoas acabam aceitando e se acostumam a viver assim. 
Essas péssimas condições de vida acabam trazendo, como outra consequência, 
doenças, devido às más condições e à falta de estrutura e de saneamento básico 
(BOURDIEU, 2007).
Muitos donos de indústria, vendo essa situação das periferias, olhando para 
a lei da oferta e da procura, entendem, agora, que, nessas periferias, há mão de 
obra em abundância, e começam a reduzir o preço do trabalho dos operários, 
reduzindo, ainda mais, os custos de produção. Em 40 anos, o processo de 
industrialização fez com que um trabalhador inglês passasse a ganhar 18% do 
que ganhava antes (HOBSBAWN, 2009). Além disso, acabam montando fábricas 
próximas de onde há periferias, facilitando, ainda mais, a captação de mão de 
obra. Esse crescimento desordenado faz com que as periferias, também, sejam 
formadas ao redor das fábricas, e muitos problemas são gerados nas cidades e 
nessas habitações. 
Outra consequência inicial, da Revolução Industrial, é a ilusão da qualidade 
de vida, além do progresso social: as pessoas se deslocam para a grande cidade 
em busca de melhores condições de vida, boa remuneração, desenvolvimento 
urbano, mas acabam caindo no engodo social, que é conviver em péssimas 
condições urbanas, desordens sociais e altíssimo custo de vida. Em Bolton, 
cidade do oeste inglês, um artesão, por volta dos anos 1795, recebia 33 xelins 
pelo trabalho dele. Já em 1815, esse número passa para os 14 xelins. Entre os 
anos de 1829 e 1834, um operário inglês passa a ganhar o valor de seis xelins 
(HOBSBAWM, 2009). Se, antes, o trabalhador, morando na zona rural, tinha 
acesso gratuito a remédios naturais, através de chás e de misturas; podia plantar 
e cultivar feijão, milho e outros; e criar galinha, ovelha e vaca para a própria 
subsistência, agora, precisa pagar para ter acesso à saúde, à alimentação e à 
moradia.
Perceba que o progresso social, o qual muitos autores citam como fruto 
da primeira Revolução Industrial, na realidade, é o acúmulo de riquezas que 
a burguesia conseguiu através da industrialização, além do império inglês, 
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
através da arrecadação de impostos e do oferecimento de bens e de serviços 
para os trabalhadores da época. Vale lembrar, também, que, no processo de 
industrialização inglês, não existiam leis protetivas, no país, que garantissem 
direitos e a não exploração da força de trabalho da época (BOURDIEU, 2007).
Progresso e acúmulo de riqueza a quê custo?
A Inglaterra do século XVIII tinha mão de obra excedente. Isso 
está relacionado com os cercamentos que aconteciam na Inglaterra 
e que se intensifi caram a partir do século XVII.
Os cercamentos aconteciam por força da Lei dos Cercamentos 
(Enclosure Acts), lei inglesa que permitia que as terras comuns 
fossem cercadas e transformadas em pasto. As terras comuns eram 
parte do sistema feudal, que estipulava determinadas áreas para 
serem ocupadas e cultivadas pelos camponeses.
Com os cercamentos, os camponeses que habitavam essas 
terras foram expulsos, e as terras foram transformadas em pasto, 
para a criação de ovelhas. A criação de ovelhas era o que fornecia 
a lã utilizada, em larga escala, para a produção têxtil do país. Os 
camponeses expulsos dessas terras, e sem ter para onde ir, 
mudaram-se para as grandes cidades.
Sem nenhum tipo de qualifi cação, esses camponeses se viram 
obrigados a trabalhar nos únicos locais que forneciam empregos – 
as indústrias. Assim, as indústrias que se desenvolviam na Inglaterra 
tinham mão de obra excedente. Isso garantia, aos patrões, poder de 
barganha, pois poderiam forçar os trabalhadores a aceitarem salários 
de fome por uma jornada diária exaustiva.
A adesão dos trabalhadores às indústrias ocorreu de maneira 
massiva, também, por uma lei inglesa que proibia as pessoas de 
“vadiagem”. Assim, pessoas que fossem pegas vagando pelas ruas, 
sem emprego, poderiam ser punidas com castigos físicos, e, até 
mesmo, com a morte, caso fossem reincidentes.
FONTE: <https://brasilescola.uol.com.br/historiag/revolucao-
industrial.htm>. Acesso em: 24 abr. 2021.
20
 Automação inDustrial
Quanto mais os problemas se acumulavam nas periferias, mais pessoas 
necessitavam de trabalho, mais o preço da contratação da força de trabalho era 
reduzido, e, as jornadas, extenuantes. Um trabalhador, na Inglaterra, chegava 
a trabalhar de quatorze a dezoito horas por dia, sobrando cerca de seis a oito 
horas do dia para dormir, alimentar-se e conviver com a família (HOBSBAWM, 
2009). A jornada de trabalho, violentamente, alta; a remuneração baixíssima, 
devido à oferta de mão de obra elevada; e o pouco oferecimento de trabalho 
geraram graves problemas sociais para todos, por conta da massa de pessoas 
desempregadas. O aumento da violência urbana, da criminalidade e da pobreza 
é fruto do crescimento populacional desordenado e da falta de planejamento 
governamental.
A Primeira Revolução Industrial aumentou o distanciamento entre as classes 
sociais, agravando o problema da pobreza; a concentração de riqueza nas mãos 
dos mais ricos; e os graves problemas sociais – prostituição, trabalho infantil, 
acidentes de trabalho, pessoas morando nas ruas –, com a população, em 
geral, nas periferias. Quanto maior é a sensação de desigualdade em um país, 
maior é o índice de criminalidade, de violência urbana, principalmente, violência 
ao patrimônio, devido ao instinto de sobrevivência próprio do ser humano 
(BOURDIEU, 2007). Outra questão importante é a relação entre as camadas 
sociais existentes. Uma parte da camada social começa a perceber que, a outras 
classes sociais, é dada a possibilidade de uma série de benefícios, os quais ela 
não possui – vestimenta, alimentação, infraestrutura, status –, o que, para alguns 
sociólogos, é um tipo de violência, chamada de violência simbólica (BOURDIEU, 
2007). Então, essa violência acaba gerando confl itos entre as classes mais ricas 
com as mais pobres, além de um distanciamento pelo status social.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - Qual é a diferença de revolução industrial e de industrialização? 
2.6 SEGUNDA REVOLUÇÃO 
INDUSTRIAL
A Segunda Revolução Industrial teve início na segunda metade do século 
XIX, entre 1850 e 1870, e fi nalizou no fi m da Segunda Guerra Mundial, entre 1939 
e 1945. Essa fase da Revolução Industrial representa o início de um novo período 
21
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
da industrialização, vivida, inicialmente, na Inglaterra, mas que se expandiu para 
outros países (SOUZA, 2021). A Inglaterra sai na frente e, depois, é alcançada, 
rapidamente, por outros países da Europa e pela América do Norte. Por volta 
do início do século XIX, começam os confl itos entre os países interessados 
em vender os próprios produtos por todo o mundo. Agora, os ingleses, donos 
de indústrias, passam a ter concorrentes externos muito fortes, o que começa 
a inviabilizar os processos de expansão e de entrada de produtos no mercado 
internacional. Assim, a Inglaterra dá início a uma série de mudanças internas e faz 
a unifi cação, através de leis que restringem a entrada de produtos estrangeiros, 
para fortalecer o mercado interno (HOBSBAWM, 2009).
Em 1791, os Estados Unidos têm a primeira máquina de fi ação de algodão, 
através do burguês Samuel Slater, que aperfeiçoa o invento de Richard Arkwrigth, 
seu sócio, criando, em seguida, a primeira indústria de tecelagem dos EUA. 
Samuel Slater é considerado o pai da Revolução Industrial americana. Já em 1814, 
a família Louro, de Muschuster, inaugura a sua primeira fábrica têxtil dos EUA, 
utilizando teares mecânicos. Depois, inicia-se a revolução dos transportes, com 
construções de ferrovias, e o êxodo rural, para as grandes cidades americanas, 
intensifi ca-se. Já em 1860, o processo de industrialização, nos Estados Unidos, 
consolida-se,e os problemas sociais se intensifi cam. Esse processo, assim como 
na Inglaterra, durou cinquenta anos (SILVEIRA; SANTOS, 2003).
Outro fator importante para o sucesso da industrialização – sob a perspectiva 
burguesa – é a chegada da luz elétrica nas fábricas. Esse processo de utilizar 
energia elétrica para iluminar as fábricas fez com que muitas linhas de distribuição 
fossem instaladas nas grandes cidades, e com que a produção industrial desse 
um salto ainda maior – o uso da luz elétrica, praticamente, dobrou a produção 
fabril naquela época –, porque possibilitava, às fabricas, manterem a produção 
trabalhando em dois turnos (SILVEIRA; SANTOS, 2003).
2.7 MAIS AVANÇOS TECNOLÓGICOS
Com os avanços tecnológicos e as técnicas do sistema de produção 
em série, segundo Silveira e Santos (2003), surgem indústrias metalúrgicas, 
automobilísticas, petroquímicas por toda Europa, pelo Japão e pelos Estados 
Unidos, entre os anos de 1830 e 1940. Também, surgem novas tecnologias de 
comunicação, como telégrafo e rádio; os motores à combustão; e as técnicas de 
domínio do aço. Nesse período, há um fortíssimo investimento em ferrovias e na 
construção de portos e de navios. Essa época, também, é marcada pelo surgimento 
de duas forças de pensamento: cientifi cismo e tecnicismo. O cientifi cismo é a 
idealização da ciência, é uma forma de pensamento, de matriz positivista, que 
22
 Automação inDustrial
visa tornar a ciência superior a todas as outras formas de compreensão humana, 
como fi losofi a, religião, metafísica e todas as áreas da cultura, afi rmando que só 
a ciência tem o poder de resolver qualquer questão humana que se apresente, 
preconizando o método científi co como meio de resolução (BOURDIEU, 2007).
Mesmo assim, devemos tomar cuidado e observar, de fato, como a ciência 
vem sendo tratada no mundo, e como a informação tem sido transformada em 
desinformação. No momento da produção desse conteúdo (2021), grupos de 
estudos estão trabalhando para descobrir a cura e o comportamento do vírus da 
COVID-19. Isso é ótimo para a sociedade, porém, há toda uma campanha midiática 
querendo se sobrepor às informações científi cas, deturpando informações e 
atrapalhando a ciência, para que ela chegue de forma íntegra à sociedade e aos 
grupos específi cos – é o fenômeno chamado de fake news. Dayane Machado e 
Leda Gitahy, do Departamento de Política Científi ca e Tecnológica, do Instituto de 
Geociências, da Unicamp, e membros do Grupo de Estudos sobre Desinformação 
nas Redes Sociais (EDReS/Unicamp), vêm estudando um tipo específi co de 
desinformação, aquele relacionado às vacinas. Em uma entrevista para o Museu 
da Vida (FIOCRUZ), Dayane e Leda explicaram quais são as características que 
compõem uma campanha de desinformação. Afi rma que existem diferenças em 
termos: “Misinformation” (informação incorreta), aquela informação equivocada 
que circula sem a intenção de enganar; e “Disinformation” (desinformação), a 
informação falsa que é produzida, intencionalmente, para causar danos. Como 
pesquisadores de desinformação, a gente mede a intencionalidade a partir dos 
rastros fi nanceiros que alguns atores deixam para trás (OBSERVATÓRIO DA 
IMPRENSA, 2020).
Nos artigos delas, publicados no Observatório da Imprensa (2020), 
mencionam o seguinte:
É preciso compreender que a desinformação não só promove, 
mas é, também, resultado da crise de confi ança nas instituições. 
Ainda que existam grupos negando os riscos da Covid-19, a 
importância das vacinas, a existência das mudanças climáticas, 
ou o formato da Terra, pesquisas de Percepção Pública da 
Ciência, realizadas até o momento, apontam para um mesmo 
quadro: a população brasileira é uma das mais otimistas do 
mundo quando o assunto é ciência.
Polarizações, dos tipos “anti-” e “pró-”, distorcem a realidade 
e ignoram um grande número de fatores que infl uencia as 
decisões e as atitudes de cada cidadão. Para entender a crise 
de aceitação das vacinas, por exemplo, é necessário considerar 
todo um espectro de posicionamentos que ocorre no caminho 
entre os defensores e os opositores declarados: aqueles que 
recusam vacinas específi cas; quem adie o calendário vacinal; 
quem obedeça ao calendário; e outros possíveis grupos de 
opinião distinta (OBSERVATÓRIO DA IMPRENSA, 2020, s.p.). 
23
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
Outra polêmica do momento em que este livro é escrito, agora, trazendo o 
assunto para o mundo das tecnologias digitais e dos sistemas de dados, é em 
relação à tecnologia 5G. Um exemplo atual, do que o tecnicismo é capaz de 
causar no imaginário das pessoas, é a polêmica implantação da tecnologia 5G de 
telecomunicações mundo a fora. Ela promete revolucionar as telecomunicações 
em se tratando de velocidade e de desempenho, porém, todos sabem que as 
tecnologias móveis produzem radiofrequências, para se conectar, que podem 
trazer danos à saúde humana. A propaganda, em todo o mundo, e, inclusive, no 
Brasil, é para que os governos invistam na implantação do 5G ou que permitam, 
às operadoras, instalarem equipamentos, com o objetivo de avançar, ainda mais, 
o progresso nas comunicações. 
É sabido que o progresso é a matriz de toda nação para o desenvolvimento, 
porém, os fatos devem ser muito bem investigados pelos mais variados tipos 
de especialistas das áreas de telecomunicações, segurança da informação, por 
professores universitários e pelas forças armadas, inclusive, conduzindo estudos 
para possíveis males à saúde do cidadão e à segurança nacional. É uma questão 
de pesos e de proporções – importa muito mais a saúde do que o progresso –, e 
poucas pessoas estão enxergando tal perigo. Após a conclusão dos estudos por 
variadas perspectivas, uma é a que a nação pode migrar das próprias tecnologias 
para outras mais efi cientes.
Outro problema grave, a respeito do 5G, é em relação à espionagem 
cibernética internacional. De acordo com a equipe da McAfee, Advanced 
Threat Research (ATR), esse esquema de segurança visa roubar informações 
confi denciais ou secretas a partir da tecnologia 5G (MCAFEE, 2018). Apelidada 
de Operação Diànxùn, a campanha de espionagem cibernética usa um malware 
disfarçado de aplicações Adobe Flash e partilha táticas, técnicas e procedimentos 
(TTPs) com ataques, anteriormente, atribuídos, pela indústria, ao Mustang 
Panda. A Huawei, uma das maiores fornecedoras de equipamentos para 
telecomunicações do mundo, foi acusada, pelo governo dos EUA, de servir, ao 
governo chinês, como espiã, através da tecnologia 5G, e indicou, para o governo 
brasileiro, que não se permitisse a entrada da tecnologia da Huawei no país 
(MCAFEE, 2020). 
Segundo o relatório de outubro de 2019 (ENISA, 2019), que envolve os 
riscos de segurança 5G, da Comissão Europeia e da Agência Europeia para 
Cibersegurança, a natureza mais centrada do software das redes 5G, também, 
abrirá para grandes riscos associados aos processos de desenvolvimento e de 
atualização de software, de erros de confi guração e de outras vulnerabilidades. 
Sabemos que há interesses comerciais por parte dos Estados Unidos para 
com o mundo, porém, como houve uma denúncia vinda de um país de primeiro 
mundo, então, que seja, realmente, investigada, e, exaustivamente, testada, de 
24
 Automação inDustrial
forma crítica, por especialistas. Inclusive, as tecnologias de outras empresas 
fornecedoras. 
2.8 DOMÍNIO DO AÇO
Uma área muito desenvolvida, na segunda Revolução Industrial, é o domínio 
das ligas de aço. Se, antes, os produtos e os bens não duravam, devido à 
oxidação e à corrosão, agora, com o aço, há um aumento do tempo de vida útil 
dos equipamentos e dos componentes de metal, levando a uma forte resistência e 
a maquinários mais duráveis (GUITARRARA, 2021). A durabilidade das máquinas 
faz muita diferença no mundo industrial. Uma máquina resistente é sinônimo de 
poucas interrupções e baixo custo de manutenção, e foi isso que o aço trouxe de 
benefício à indústria. O domíniodo aço abarca avanços signifi cativos nos setores 
de transportes e de siderurgia. Com o aço, as ferrovias possuem durabilidade 
muito superior, sem a preocupação com intempéries e corrosões. Ainda, suportam 
grandes pesos a partir do transporte de minérios, insumos, bens e mercadorias. 
O aço, também, permite que ocorram avanços no transporte marítimo, pois os 
navios possuem motores a vapor suportando pressões e fazendo viagens em 
menos tempo (SOUSA, 2021).
2.9 INDÚSTRIA PETROQUÍMICA
Outra marca importante da segunda Revolução Industrial é a chegada do 
petróleo, com o surgimento dos motores à combustão. Inicia-se o crescimento da 
produção de combustíveis, baseado na demanda de automóveis fabricados. Além 
de o petróleo ser usado na produção de combustíveis, passa a ser utilizado como 
matéria-prima de base para o desenvolvimento das indústrias petroquímicas, na 
produção de fertilizantes e de pesticidas; e na indústria farmacêutica, com tintas 
e produtos químicos. O petróleo se torna a base para a produção de muitas 
coisas, e é implementado com uma nova economia, tornando-se uma commodity
internacional.
Commodity: Corresponde a produtos de qualidade com 
características uniformes, que não são diferenciados de acordo 
com quem os produziu ou com sua origem, sendo, o preço, 
uniformemente, determinado pela oferta e pela procura internacional.
25
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
O QUE SÃO COMMODITIES – Mundo Educação
Segundo a matéria publicada no Mundo Educação, por Rodolfo 
F. Alves Pena (2021), as commodities – ou commodity, no singular – 
são uma expressão do inglês que se difundiu, no linguajar econômico, 
para fazer referência a um determinado bem ou produto de origem 
primária, comercializado nas bolsas de mercadorias e valores de 
todo o mundo, e que possui grandes valores comercial e estratégico. 
Geralmente, tratam-se de recursos minerais, vegetais ou agrícolas, 
como o petróleo, o carvão mineral, a soja, a cana-de-açúcar e outros.
Esses produtos, em grande parte, infl uenciam o comportamento 
de determinados setores econômicos, ou, até, da economia como 
um todo. Isso signifi ca que as oscilações de preços infl uenciam 
outras atividades, como a industrial, além do comércio, que contarão 
com matérias-primas mais caras ou mais baratas para a produção e 
para a comercialização das mercadorias. Um exemplo disso foram 
as altas sucessivas do petróleo nos anos 1970, motivadas por razões 
políticas, e que geraram uma profunda crise estrutural no cerne do 
sistema capitalista.
Quando uma determinada matéria-prima, ou mercadoria, é 
considerada como uma commodity, ela passa a ter o preço gerido 
não pelo valor estipulado na produção, mas, sim, pela cotação dela 
no mercado, geralmente, nas grandes bolsas de valores.
Assim, se o preço do algodão se elevar no mercado externo, por 
escassez na produção mundial, o Brasil, por exemplo, mesmo que 
o produza muito, verá os próprios preços elevados, principalmente, 
para a exportação. Consequentemente, o mercado interno, nesse 
caso, também, será afetado, pois a maioria dos produtores preferirá 
exportar, provocando uma alta nos preços internos, conforme a 
menor oferta do produto. Com isso, os produtos derivados sofrerão 
um rápido aumento que, muitas vezes, não é compreendido pelo 
consumidor, haja vista que foi motivado pela dinâmica econômica 
internacional, de cunho globalizado.
Outra importância das commodities está no andamento do 
desempenho da economia de um país. Algumas economias, 
sobretudo, de países subdesenvolvidos, dependem muito de 
uma cotação elevada das commodities, pois se centram muito 
na exportação de tais produtos. Assim, quando ocorre uma crise 
26
 Automação inDustrial
conjuntural ou estrutural, esses países sentem demais, pois as 
exportações caem e a economia local entra em choque. Por outro 
lado, países que importam e exportam commodities, como o Brasil, 
também, sentem as oscilações nos preços, pois necessitam delas 
para abastecer as próprias dinâmicas industrial e comercial, e para a 
venda ao mercado externo, no sentido de manter fortalecido o setor 
primário daqui.
Portanto, compreender um termo básico da economia como 
esse é importante para entender, também, o funcionamento dos 
panoramas comercial e produtivo do país e do mundo. Manter-
se atento às cotações dos preços é de vital necessidade para a 
população e para os economistas, mas, principalmente, para aqueles 
que atuam na produção, na transformação e na distribuição de 
mercadorias.
FONTE: <https://mundoeducacao.uol.com.br/geografi a/
commodities.htm>. Acesso em: 24 abr. 2021.
A produção agrícola é impulsionada na segunda Revolução Industrial, 
através do surgimento de fertilizantes e de pesticidas. Com o surgimento desses 
petroquímicos, há um aumento considerável da produção e da oferta de alimentos 
em todo o mundo. Avanços trazem progresso para um lado e regresso para outro 
– trazem ônus e bônus sociais. Os pesticidas e os fertilizantes aumentaram a 
produção de alimentos, mas, também, reduziram o número da oferta de empregos 
ligados à produção agrícola. Aliada às novas tecnologias em maquinários agrícolas, 
para o plantio e a colheita de alimentos, a oferta de empregos, nas zonas rurais, 
também, foi afetada, já que os maquinários agrícolas não necessitavam da mesma 
força de trabalho que era empregada antes, sendo que produziam muito mais 
e em menos tempo. Além disso, muitos alimentos produzidos com fertilizantes 
trouxeram problemas de saúde e doenças para quem trabalhava, diretamente, 
com a aplicação, e para a população geral, que os consumia (SOUSA, 2021). 
Olhando para os avanços tecnológicos e para os progressos que a primeira e a 
segunda revoluções industriais trouxeram para as sociedades, parece que não 
há nenhum problema, mas, sim, muitas soluções. Contudo, uma análise social 
mais profunda demostra que houve uma grande concentração de riqueza nos dois 
períodos revolucionários, incluindo um fatal aumento da desigualdade social entre 
os mais ricos e os mais pobres (HOBSBAWM, 2009).
27
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
2.10 PADRONIZAÇÃO E CONTROLE 
DO TEMPO
Outro marco importante que não pode ser esquecido é o avanço na indústria, 
alcançado através das técnicas apreendidas pelos movimentos do fordismo e do 
taylorismo (SILVEIRA; SANTOS, 2003). O fordismo é um sistema de produção e 
de gestão de produção em massa. Esse sistema, também, é conhecido com linha 
de produção. O idealizador dele foi o estadunidense Henry Ford, que instalou a 
primeira linha de produção de automóveis semiautomatizada no ano de 1914. A 
grande revolução deixada por Henry Ford é, justamente, a linha de montagem 
em série, que reduz o custo de produção; padroniza aquilo que é produzido em 
modelos defi nidos, estritamente, sob métricas (padronização), e com controle 
de qualidade; e reduz o preço fi nal do produto, tornando-o muito mais acessível. 
Essa padronização anula as formas de trabalho diferentes daquelas especifi cadas 
pela fábrica e o espaço que o trabalhador teria para exercer a criatividade dele no 
exercício do trabalho. 
No sistema de produção em série, de Henry Ford, uma esteira transporta 
as peças até o trabalhador, que fi ca responsável, estritamente, por executar um 
determinado processo. Depois que esse processo é executado, a esteira continua 
o percurso com a peça, para a realização do próximo passo, através de outro 
operário, e assim segue, até a fi nalização. Assim, as peças vão sendo montadas 
de forma padrão, até ser concluído todo o trabalho da linha de montagem.
No sistema de produção de Frederick Taylor, também, conhecido como 
administração científi ca, cada processo de produção deve ser padronizado, além 
de calculado o tempo de execução, o qual deve ser, rigorosamente, o menor 
possível. Então, através de um sistema de controle do tempo, Taylor desenvolveu 
algo muito efi ciente de produção que, além demanter a padronização do produto 
fi nal, possibilita prever, quantitativamente, o que será produzido ao longo do 
tempo (SILVEIRA; SANTOS, 2003). No modelo científi co de Taylor, a jornada de 
trabalho, com intervalos para descansos entre a produção de uma peça e outra, 
é mais efi caz do ponto de vista produtivo. Frederick Taylor percebeu que, no fi m 
dessa jornada, quando os operários têm horário de descanso, a produção fi nal 
aumenta em relação àquelas sem intervalo. As principais características do 
taylorismo são (MAXIMIANO, 2012): 
• Substituição do método empírico pelo método científi co na administração. 
• Divisão e hierarquização das tarefas.
• Aumento de salários e diminuição de horas de trabalho.
• Dinâmica de promoção e gratifi cação do trabalhador.
28
 Automação inDustrial
• Criação dos postos de gerência.
• Controle rígido do tempo.
• Padronização de métodos.
• Treinamento e aperfeiçoamento do trabalhador.
• Divisão de responsabilidades entre os trabalhadores e a gerência.
• Seleção de pessoal.
• Descanso semanal remunerado.
Maximiano (2012) explica que o taylorismo e o fordismo revolucionaram os 
sistemas de produção industriais, sendo reproduzidos em todo o mundo, e nos 
mais diversos tipos de indústria, até o fi nal dos anos de 1980. Com esses dois 
movimentos, surge o consumo de massas. Como os produtos industrializados 
seguem padrões, existirão uma produção e uma oferta de massa do mesmo 
tipo de produto no mercado, acabando com o conceito de exclusividade. Aquilo 
que, antes, era feito de forma artesanal e exclusiva, pois o artesão nunca 
reproduz uma peça, exatamente, igual, agora, perde o valor de exclusividade 
e dá lugar à padronização do consumo, ou consumo de massa (SOLOMON, 
2002). Consequentemente, surge outra ciência supervalorizada: o marketing – a 
propaganda. 
2.11 MARKETING E PROPAGANDA
A propaganda ganha o status de ciência a partir do momento em que são 
reunidos estudos científi cos para fazer, de forma inteligente e planejada, com que 
o consumidor adquira um determinado produto mesmo que ele não necessite 
dele naquele momento. A tarefa do marketing é encontrar meios de ligar os 
benefícios do produto às necessidades e aos diversos interesses das pessoas. 
As grandes, médias e pequenas empresas sabem que, para atingir um real e 
duradouro crescimento de vendas, é necessário investir parte do próprio capital 
em propaganda. O objeto maior, de qualquer empreendedor, é que o produto 
dele seja comprado, além de consumido, só que, nos tempos de hoje, nos 
quais a concorrência é desleal em muitas áreas, faz-se necessário investir em 
propaganda. 
29
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
FIGURA 5 – GIGANTES DA INDÚSTRIA
FONTE: <https://neilpatel.com/br/blog/dicas-de-marketing-
para-startup/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
O maior problema do marketing está na ideia de usar os artifícios e os 
conhecimentos comportamentais, além de gerar propagandas que induzam as 
pessoas a comprarem algo de que, muitas vezes, nem precisam (SOLOMON, 
2002). Foi o que ocorreu durante a segunda Revolução Industrial. Através da 
propaganda, surgiram grandes marcas de produtos conhecidas até hoje, fazendo 
com que as pessoas desejassem possuir os produtos delas. Vale ressaltar que 
um dos papéis do marketing é fazer com que os benefícios sejam amplifi cados 
e os malefícios, nunca, citados – os males são escondidos para infl uenciar, 
positivamente, a decisão de compra do consumidor (RIFKIN, 2012). 
2.12 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL E 
GUERRA
As tensões geradas no século XIX, devido aos avanços da primeira Revolução 
Industrial, fi zeram com que marcasse presença uma forte concorrência comercial, 
o que culminou na divisão da Europa. Aliados às tensões e ao grande acúmulo de 
capital, os países começaram uma corrida armamentista, gerando, ainda mais, 
tensões, e levando os países a se digladiarem (MORAIS, 2018). Muito países se 
armaram, com o objetivo de promover paz no próprio território, no sentido de que, 
se eles estão bem equipados, armados e com o exército em pleno vigor, ninguém 
seria capaz de os atacar, por medo de um contra-ataque – é a chamada Paz 
Armada (Peace through strength, em inglês). 
30
 Automação inDustrial
Paz Armada: A “Paz Armada” (Peace through strength, em 
inglês) foi um período na história política da Europa, que se estende 
desde o fi m da Guerra Franco-Prussiana até a eclosão da Primeira 
Guerra Mundial e é caracterizado pelo forte desenvolvimento da 
indústria bélica das grandes potências e a crescente tensão nas 
relações internacionais. Esta corrida armamentista entre as potências 
europeias, auxiliada pelo crescimento da Belle Époque do fi nal do 
século XIX, foi uma das causas mais notáveis da Primeira Guerra 
Mundial. As contínuas tensões entre os Estados por causa dos 
confl itos nacionalistas e imperialistas fi zeram com que cada Estado 
destinasse um grande volume de investimento do capital estatal no 
setor armamentista e na promoção do exército. A indústria bélica 
aumentou consideravelmente os seus recursos, produzindo novas 
tecnologias para a guerra.
Já ocorriam alguns confl itos, como a Guerra Franco-Pruciana, que gerou 
um forte revanchismo francês que atrapalhava as relações entre a França e 
Alemanha. Enquanto isso, muitos avanços nas ciências, nas tecnologias e na 
cultura, já citados nas seções anteriores, eram constatados, o que despertou 
o sentimento de nacionalismo nos países que aderiram à Revolução Industrial 
(MORAIS, 2018). 
Disputas por territórios se estendiam em países menores, por exemplo, na 
época, a Rússia tinha interesse na região balcânica, e, a Alemanha, por países 
maiores. Isso levou à formação das alianças, como a da Tríplice Intente (França, 
Reino Unido, Império Russo) – que visava conquistar mais hegemonia –, e a 
da Tríplice Aliança (Alemanha, Império Austro-Húngaro, Itália) – que objetivava 
conquistar mais objetivos, como acordos econômicos, políticos e militares 
(MORAIS, 2018).
O confl ito armado se iniciou após o assassinato de Franscisco Ferdinando, 
em 1914, que era herdeiro do trono Austro-Húngaro. Quem o assassinou foi 
um nacionalista sérvio, em Saraievo (capital da Bósnia). Por desconfi ança dos 
Austro-Húngaros, a Sérvia se recusou a prosseguir nas investigações do crime, 
e, devido a isso, e, principalmente, com o descontentamento com o nacionalismo 
sérvio, a Austro-Hungria declara guerra à Sérvia. A Tríplice Intente (França, Reino 
Unido, Império Russo) saiu em defesa dos sérvios, enquanto a Tríplice Aliança 
(Alemanha, Império Austro-Húngaro, Itália) apoiou a declaração Austro-húngara 
(SANTIAGO, 2021).
31
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
Nessa guerra, os países já podiam contar com tecnologias, como aviões, 
tanques de guerra e extração de petróleo. Mesmo com a saída da Rússia, da 
Tríplice Intente, em 1917, a Sérvia se sai melhor dessa guerra. Em 1918, os 
EUA entram, apoiando a Tríplice Intente, que se consolida com o grande aparato 
militar americano. Em 1919, acontece a conferência de Paris, na qual foram 
estabelecidos os tratados de paz, com destaque para o Tratado de Versalhes, 
que culpava a Alemanha e os aliados dela como os únicos culpados pelas 
consequências da guerra. O cenário pós-guerra era o seguinte: uma Alemanha 
humilhada e os Estados Unidos muito mais fortalecidos, pois, como só entraram 
no fi m da guerra, com o apoio militar, saíram com os territórios deles ilesos e com 
status de superpotência mundial (GILBERT, 2013). A Alemanha, ainda, sofreu 
sanções, e foi obrigada a indenizar a Tríplice Intente, incluindo severas restrições 
através do Tratado de Versalhes, o que gerou altas transformações políticas e 
econômicas em todo o país. Uma dessas transformações foi a derrubada do 
imperador vigente, com a instalação da república liberal na cidade de Weimar, a 
República de Weimar.
Da guerra, nasce o Tratado da Liga das Nações, uma espécie de congresso,com a participação dos líderes das nações que participaram da guerra. O objetivo 
da liga era evitar que novos confrontos acontecessem, pois, assim, os países 
poderiam chegar a soluções pacífi cas e diplomáticas, sem a necessidade de um 
combate militar. Esses acordos de paz só durariam 20 anos, até a chegada da 
Segunda Guerra Mundial (GILBERT, 1994). O que se pode concluir é que, muitos 
avanços dos quais podemos desfrutar hoje, e aplicá-los em nosso cotidiano, são 
frutos dos investimentos em tecnologias para a guerra. Por exemplo, o precursor 
do sensor de presença, que é, vastamente, utilizado nas automações residencial 
e industrial, com o objetivo de automatizar o acionamento de um circuito de 
iluminação, nasceu, como ideia inicial, para o acionamento de bombas em campos 
minados, através da presença inimiga. 
Na Segunda Guerra Mundial, difundiu-se o uso de antibióticos para o 
tratamento de infecções, o que, depois, tornou-se o tratamento padrão na 
medicina moderna. O computador e a internet, também, são tecnologias que 
surgiram como ferramentas para auxiliar, respectivamente, nos cálculos e na 
comunicação durante a Segunda Guerra (MORAIS, 2018).
Com o surgimento de microprocessadores cada vez melhores, com 
mais poder de processamento e menores, avança, também, outra área do 
conhecimento, supervalorizada desde a segunda Revolução Industrial: a robótica. 
A robótica é a ciência associada ao estudo do projeto, da fabricação e da teoria da 
aplicação de robôs. O termo “robô” foi criado pelo autor da peça R.U.R, o tcheco 
Karel Capek, em 1920. O primeiro robô da história moderna surgiu em 1927, e 
32
 Automação inDustrial
foi criado pelo engenheiro Roy J. Wensley, o Televox, um pequeno robô com 
aspecto humano que conseguia executar movimentos básicos, de acordo com os 
comandos de um operador (LEAL, 2020).
FIGURA 6 – TELEVOX, DE ROY WENSLEY (1927)
FONTE: <http://cyberneticzoo.com/robots/1927-televox-
wensley-american/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Com a evolução das tecnologias, segundo Gamero (2018), surgiram, na 
segunda metade do século XX, os robôs especializados para aplicações em 
linhas de montagem, conhecidos como braços robóticos, que são robustos, 
programáveis e executam, praticamente, qualquer tipo de tarefa. Já no século 
XXI, a evolução desses robôs vem trazer os que integram o conceito de Machine 
Learning, também, conhecido como Machine Learne, traduzido, para o português, 
como Aprendizado de Máquina. Esse novo conceito está associado à inteligência 
artifi cial. Basicamente, o robô é programado para realizar multitarefas, e, ao 
mesmo tempo, consegue aprender novas tarefas e se autoprogramar durante o 
processo de trabalho. Isso é possível por causa de uma evolução dos algoritmos 
para algoritmos deep learning. A empresa Rethink Robotcs desenvolveu um 
tipo de robô, o robô Sawyer, que é programável através de demonstração, 
permitindo que qualquer pessoa possa ensinar, a esse robô, novas tarefas 
a serem executadas. A ideia do projeto era permitir que o robô pudesse ser 
ensinado e treinado por pessoas, assim como os seres humanos são ensinados 
(MICROSOFT, 2021). Equipado com processamento e inteligência artifi ciais, 
uma tela touchscreen, sensores e uma câmera na parte superior, ele consegue 
observar os movimentos, guardá-los como informação, e, depois, reproduzi-los 
33
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
quantas vezes for necessário, além de poder ser programado várias vezes. O 
Sawyer consegue executar tarefas, como levantar peças pesadas, cortá-las e 
transportá-las (MICROSOFT, 2021).
FIGURA 7 – ROBÔ SAWYER, DA RETHINK ROBOTCS
FONTE: <https://epocanegocios.globo.com/Caminhos-para-o-futuro/
Desenvolvimento/noticia/2018/07/ja-ouviu-falar-em-cobots-conheca-
baxter-sawyer-e-pepper.html>. Acesso em: 24 abr. 2021.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - O que são commodities?
2.13 TERCEIRA REVOLUÇÃO 
INDUSTRIAL
É considerado como o período atual, que é marcado, sobretudo, por 
tecnologias e sistemas de processamento digital. A primeira revolução é marcada 
pela industrialização e pelo surgimento de fábricas que utilizam máquinas 
mecânicas, as quais transformam energia térmica em trabalho, através do carvão 
mineral ou vegetal. A segunda é observada pelos sistemas de padronização da 
produção e controle do tempo de execução dos processos, com as técnicas vinda 
34
 Automação inDustrial
do taylorismo e do fordismo, com o surgimento de novas ciências, a partir do 
cientifi cismo. Ainda, surge a eletricidade e o petróleo, como fontes de energia. 
Já na terceira fase da Revolução Industrial, a mudança de paradigma começa 
próxima do ano de 1950, com a vinda da eletrônica (RIFKIN, 2012).
A eletrônica possibilita o armazenamento de dados lógicos e o poder de, 
posteriormente, resgatá-los e processá-los. Através dos microcomputadores 
eletrônicos, houve uma signifi cativa redução do tamanho dos componentes, 
já que, agora, passam a utilizar o diodo semicondutor, e não mais válvulas 
mecânicas (RIFKIN, 2012). Isso torna, mais tarde, o microcomputador uma 
ferramenta almejada por muitas pessoas de variados setores da sociedade, 
ganhando o nome de personal computer, por, agora, caber em qualquer espaço 
da casa e com um preço, relativamente, acessível.
FIGURA 8 – ENIAC - COMPUTADOR UTILIZADO ANTES DA SEGUNDA GUERRA
FONTE: <https://blog.hdstore.com.br/eniac-primeiro-
computador-do-mundo/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
O microcomputador eletrônico, nos anos cinquenta, trazia uma nova revolução 
para a forma de trabalho. Produzir mais em menos tempo, ter acesso rápido à 
informação, poder imprimir o trabalho sem precisar ir até uma gráfi ca, realizar 
cálculos matemáticos e muito mais, o que fazia as pessoas desejarem ter um 
microcomputador em casa. Avanços signifi cativos na genética, na biotecnologia, 
na robótica e na informática foram possibilitados, devido à chegada dos sistemas 
eletrônicos de informática e da difusão da internet (BOYLESTAD, 2012). Já nos 
anos cinquenta, as empresas de tecnologia começam a desenvolver máquinas, 
processadores e sistemas automatizados para a indústria de produção. Dez anos 
depois, por volta de 1960, já há uma marca e grandes mudanças de paradigmas 
da Terceira Revolução. Ela é marcada pela junção dos avanços tecnológicos 
35
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
das variadas áreas do conhecimento com os sistemas de produção em massa. 
Agora sim, surgem os sistemas e as máquinas, totalmente, automatizados e com 
microprocessamento. 
Segundo Rifkin (2012), antes, a produção com sistemas mecanizados 
semiautomáticos dependia de operadores para operarem, montarem, embalarem, 
e transportarem, só que, agora, com o advento da computação e eletrônica, isso 
não era mais necessário. Essa mudança signifi cava, diretamente, automação de 
processos que demandam mão de obra; mais produtividade; redução drástica do 
custo de produção, devido à redução de mão de obra; poucas perdas e falhas de 
fabricação; menos problemas judiciais e indenizações trabalhistas; e crescimento 
econômico exponencial. Assim, as grandes indústrias perceberam, rapidamente, 
as vantagens de investir em sistemas automatizados, começando a corrida para 
agregar tecnologia industrial. Com isso, muitas empresas surgiram e cresceram 
para atender às demandas industriais, como WEG, Schineider, Siemens, Epson, 
Staubli, Mitsubishi e muitas outras.
A terceira Revolução Industrial é marcada pelo surgimento de novas matrizes 
energéticas. A partir daí, iniciou a preocupação com a emissão de gases do 
efeito estufa, devido à alta produção desses gases na era da segunda revolução. 
Como as fontes utilizadas, anteriormente, eram, basicamente, carvão mineral 
e derivados do petróleo, ambientalistas começaram a alertar o mundo para os 
efeitos causados pelo aquecimento global, incluindo o problema do petróleo de 
ser uma fonte de energia não renovável. Isso fez com que surgissemavanços em 
pesquisas para descobrir novas fontes de energia renováveis e limpas (RIFKIN, 
2012).
O Brasil é o país que possui a maior matriz energética de energia renovável 
do mundo, sendo que transforma biomassa em energia elétrica há um bom tempo 
(BRASIL, 2020). Através do processo da queima da biomassa, como carvão 
vegetal, celulose, e, até, bagaço de cana-de-açúcar, é possível gerar energia 
elétrica de forma limpa e sustentável. A geração de energia elétrica segue o 
mesmo princípio da indução eletromagnética, porém, com a diferença na fonte 
que a alimenta. 
36
 Automação inDustrial
FIGURA 9 – MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
FONTE: <https://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-
energetica-e-eletrica>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Na hidrelétrica, a vazão de água, através dos condutos forçados, faz o 
movimento das turbinas. Na termoelétrica, a força utilizada para mover e girar 
as turbinas geradoras vem através de vapor e de pressão. Basicamente, uma 
quantidade de água é colocada em uma caldeira, na qual é aquecida para gerar 
vapor. Esse vapor deve proporcionar uma pressão sufi ciente para impulsionar as 
turbinas geradoras. Através do giro da turbina, uma tensão de corrente alternada 
é gerada na saída do gerador, e é transmitida através da linha de transmissão 
(ANEEL, 2005).
Caldeira: É um recipiente metálico para aquecer líquidos ou 
produzir vapor. As caldeiras produzem vapor para alimentar máquinas 
térmicas, autoclaves para esterilização de materiais diversos, 
cozimento de alimentos e de outros produtos orgânicos, calefação 
ambiental e outras aplicações do calor, utilizando-se o vapor.
37
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
Uma caldeira é uma espécie de panela de pressão que é aquecida sob 
altas temperaturas, através da fonte de energia provida pela biomassa ou de 
gás metano, também, conhecido como Biogás (BRASIL, 2020). Na panela de 
pressão, o vapor começa a sair pela válvula – também, popular como pito – após 
atingir certas temperatura e pressão dentro da panela, que é, hermeticamente, 
fechada. Na caldeira, o princípio é o mesmo da panela de pressão. O sistema é 
completamente fechado para não haver vazamento, e, consequentemente, não 
haver perda de pressão. Atingindo a pressão necessária, ou seja, quando há força 
sufi ciente para fazer o eixo (rotor) girar, começa a ser produzida energia elétrica 
de corrente alternada. Todo esse sistema, nas termoelétricas e nas hidrelétricas, 
deve funcionar de maneira sincronizada e controlada, para não ocorrerem 
oscilações na rede elétrica e não interferirem na qualidade da energia que será 
distribuída (ANEEL, 2005).
Nas termoelétricas, o controle de pressão do vapor, que passa nos condutos 
das turbinas, é controlado por válvulas e através da quantidade de biomassa que 
é colocada para gerar calor (SILVA, 2017). Se a quantidade é maior, a pressão 
aumentará além do necessário, e se a fonte de energia está abaixo do normal, o 
sistema de geração não atingirá a pressão necessária (ANEEL, 2005). O mesmo 
controle acontece nas hidrelétricas, através da vasão de água que perpassa as 
comportas. Atente-se ao funcionamento de uma termoelétrica:
FIGURA 10 – ESTRUTURA DE UMA TERMOELÉTRICA
FONTE: <https://www.coladaweb.com/geografi a/fontes-de-
energia/usina-termoeletrica>. Acesso em: 24 abr. 2021.
38
 Automação inDustrial
Embora existam massivas propagandas e acordos internacionais para fazer 
com que os países emergentes reduzam as emissões de carbono na atmosfera, 
a atividade de exploração de carvão mineral não está, nem de longe, perto de 
acabar, pois, além das usinas hidroelétricas e nucleares, o Brasil conta com 10 
baseadas em carvão mineral, e fora as indústrias siderúrgica e metalúrgica, que 
utilizam 90% de todo o carvão mineral, produzido no Brasil, para a fabricação de 
ligas metálicas e geração de energia. Muita discussão ambiental ainda está por 
vir, mas não se pode negar que o carvão mineral, mesmo não sendo uma energia 
limpa e renovável, ainda, é muito utilizado em países desenvolvidos e na China, 
por exemplo, onde o ar pode ser visto, devido à poeira gerada nas carvoarias, e 
onde mais de 90% da matriz energética é proveniente da queima de combustíveis 
fósseis (BRASIL, 2020).
3 PROCESSOS DE AUTOMAÇÃO: 
DEFINIÇÕES BÁSICAS
A palavra “Automação” é originária do latim, da palavra “automathus”, que 
signifi ca “mover-se por si só”. No início da criação do conceito de automação, 
o objetivo era estudar formas de fazer com que máquinas ou equipamentos 
pudessem realizar o trabalho braçal que era feito pelos seres humanos, sem a 
necessidade de interferência, de forma autônoma (SILVEIRA; SANTOS, 2003).
A automação pode ser defi nida como a dinâmica dos automatismos. 
Automatismos são os meios, os instrumentos, os processos, os ferramentais e os 
recursos que reduzem a ação humana em um determinado processo, aumentando 
o volume de trabalho realizado.
Sempre que novas técnicas de controle, em um determinado processo, são 
inseridas, observa-se a implementação da automação no sistema. A automação é 
alavancada, principalmente, pelo poder que representa ao aumentar a produção 
e reduzir custos operacionais. É, sem sombra de dúvidas, um gerador de 
riquezas (SILVEIRA; SANTOS, 2003). Por exemplo, instalar um simples sensor 
de presença, para o acionamento do sistema de iluminação de um banheiro de 
um restaurante, pode reduzir o consumo daquele sistema em até 70% (SILVEIRA; 
SANTOS, 2003). O sistema de iluminação só será acionado quando houver a 
devida necessidade, ou seja, quando um cliente entra no espaço para utilizá-lo. 
Nesse simples caso, a importância da instalação do sensor de presença não é o 
fato de acionar o sistema, mas o de desligá-lo, automaticamente, quando não se 
faz mais necessário. A mesma economia, no consumo de energia elétrica, pode 
ser constatada se um fotossensor, ou fotocélula, for instalado, por exemplo, em 
um sistema de iluminação pública. Além de automatizar o acionamento quando 
39
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
a iluminação estiver baixa em um determinado ambiente, na manhã seguinte, 
quando a iluminação natural é retomada, o fotossensor desliga, sem a intervenção 
humana, o sistema de iluminação. Esses dois exemplos são pequenos recursos 
que tornam dois processos distintos automáticos, e, o melhor, reduzem o custo 
energético. Como visto em seções anteriores, reduzir o custo é uma forma de 
acumular riqueza.
Olhando, ainda, para os exemplos do sensor de presença e da fotocélula, 
podemos afi rmar que a automação está, diretamente, ligada a movimentos 
automáticos, mecânicos e repetitivos, que reproduzem a ação do homem. No 
caso do sistema de iluminação do restaurante, citado anteriormente, a partir de 
uma análise mais aprofundada da situação, o sistema fi caria, sempre, ligado, 
reduzindo o tempo de vida útil das lâmpadas e consumindo mais energia elétrica 
do que o necessário, ou o dono do restaurante teria que, de tempos em tempos, 
estar desligando, manualmente, o sistema, ou pedir para algum funcionário fi car 
pela tarefa, o que não é nem um pouco efi ciente. O mesmo ocorreria no caso 
do sistema de iluminação pública. Os postes fi cariam ligados nos dois turnos, 
reduzindo o tempo de vida útil das lâmpadas e aumentando os custos com 
manutenção, ou a concessionária responsável teria que contratar uma equipe 
para acionar a iluminação a partir das 17h30 da tarde e desligá-la às 5h da manhã, 
de domingo a domingo. Observe que um simples componente, instalado dentro 
de um sistema elétrico, é capaz de oferecer muitos benefícios. Observe, a seguir, 
respectivamente, um sensor de presença e uma fotocélula residenciais: 
FIGURA 11 – SENSOR DE PRESENÇA E FOTOCÉLULA
Sensor de presença Fotocélula
FONTE: <https://www.exatron.com.br/produtos/rele-fotocelula-
tri-facil-220-v>. Acesso em: 24 abr. 2021.
40
 Automação inDustrial
Instalar uma fotocélula,ou um sensor de presença, em um sistema 
elétrico de iluminação, já pode ser considerado uma forma de sistema de 
automação?
A resposta para a pergunta anterior é “não”. Instalar dispositivos para reduzir 
uma, ou várias ações repetitivas, que seriam realizadas por um ser humano, e 
de forma mecânica, não é automação. Há uma diferença entre os conceitos de 
automatização e de automação. Quando se instala um dispositivo que funciona 
isoladamente, e sem integração com outros, sem receber ou enviar informação, 
isso é o que se chama de automatização. Automatização é um conceito que fi ca 
dentro da automação, diretamente, ligado a repetições, movimentos repetitivos, 
acionamento mecânico, acionamento automático. Na automatização, a 
importância está no equipamento de hardware. Caso haja falha no hardware, o 
processo não é mais executado, e o dispositivo é substituído ou passa por uma 
manutenção (SILVEIRA; SANTOS, 2003).
Automação é um termo mais abrangente. É um conceito e um conjunto 
de técnicas que visam integrar dispositivos de hardware que atuem de acordo 
com a programação estabelecida, recebendo e enviando dados. Esses dados 
são processados e gerenciados por um sistema inteligente, através de software. 
A diferença direta entre automação e automatização é, justamente, o software 
que gerencia e se comunica com todo o sistema. É possível instalar um sensor 
de presença dentro de um sistema de automação. A diferença é que, agora, o 
sensor pode trazer, receber informações e ser programado. Por exemplo, através 
do software gerenciador, podemos ter acesso ao ajuste de sensibilidade desse 
sensor e saber quantas vezes ele atuou durante um determinado intervalo de 
tempo (SILVEIRA; SANTOS, 2003). Isso signifi ca, em termos de ganho, que, se 
o sensor estiver atuando de forma desnecessária por uma sensibilidade muito 
alta, o ajuste pode ser feito, diretamente, via sistema, o que chamamos de acesso 
remoto, e resolver a questão, sem a necessidade de o técnico ir até o dispositivo 
(GROOVER, 2011).
41
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
Software: É o conjunto de componentes lógicos de um 
computador ou sistema de processamento de dados; programa, 
rotina ou conjunto de instruções que controlam o funcionamento de 
um computador; suporte lógico.
Hardware: Pode ser um equipamento mecânico, eletromecânico 
ou eletrônico, necessário para a realização de alguma tarefa 
programada. Em automação industrial, o hardware está apto a ser 
considerado como equipamentos que são disponibilizados em 
módulos, sendo que as confi gurações e as funcionalidades, muitas 
vezes, mostram-se programadas via software, e coletam, enviam e 
recebem dados em um sistema. Alguns hardwares são dotados de 
inteligência e possuem algum tipo de processamento.
Um sistema de automação tem, como objetivo, automatizar tarefas que, 
antes, eram mecanizadas, de forma integrada, enviando e recebendo informação 
entre os dispositivos que compõem o sistema, e processando as informações 
através de um software. Complementando, ainda, um sistema de automação 
possui hardware, software e uma rede de comunicação que integram todo o 
sistema. Outra possibilidade importante é a de trabalhar com entradas e saídas. 
Como os dispositivos que fazem parte do sistema recebem e enviam informações 
através de uma rede de comunicação, em automação, são interligados, através 
de uma central, via cabos, ou, mesmo, sem fi o (Wi-Fi), através das entradas e das 
saídas (in/out, input/output, ou, ainda, i/o). 
Um dispositivo muito conhecido, dentro da automação, são os CLPs, ou 
PLCs – Controlador Lógico Programável, ou, do inglês, Programmable Logic 
Controller. O CPL é responsável por gerenciar as informações que chegam, 
através dos dispositivos integrados, à rede de comunicação, de forma inteligente, 
através das confi gurações programadas, via software, pelo profi ssional habilitado. 
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) defi ne o CLP como “um 
equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com as 
aplicações industriais” (ABNT, 2019).
42
 Automação inDustrial
Software: É o conjunto de componentes lógicos de um 
computador, ou sistema de processamento de dados; programa, 
rotina ou conjunto de instruções que controlam o funcionamento de 
um computador; suporte lógico. No mundo da computação, utiliza-
se um SO, sistema operacional, e, através dele, são instalados 
softwares, ferramentas, drivers de hardwares específi cos ou 
aplicações que funcionarão dentro do sistema operacional, assim 
que houver a necessidade. Em automação, o software é embarcado 
no próprio CLP, e pode ser visto e confi gurado através de computador 
pessoal (PC ou notebook). Assim, também, alguns dispositivos de 
entrada e de saída podem ter inteligência embarcada e funcionar em 
conjunto, com o software do CLP, processando e enviando dados.
O Controlador Lógico Programável é um tipo de computador projetado 
para funcionar em diversos ambientes da indústria, e, também, em sistemas 
residenciais. Ele conta com a seguinte estrutura interna de funcionamento 
(GROOVER, 2011):
• Processador, ou CPU (Central Processing Unit – Unidade Central de 
Processamento): A central de processamento, ou processador do CLP, 
varia, de acordo com o fabricante.
• Memória RAM: Muito semelhante à do computador pessoal, a memória 
RAM é necessária para fazer a leitura e a gravação das informações 
mais importantes durante o funcionamento do sistema, as quais vêm 
através dos dispositivos de in/out.
• Memória ROM: A memória ROM oferece espaço, apenas, para a gravação 
de dados. Nela, são guardados dados e confi gurações do sistema que 
não podem ser apagados, pois, caso contrário, comprometeriam o 
funcionamento geral do sistema, como fi rmwares, softwares embarcados 
nos dispositivos de hardwares.
• IHM: Signifi ca “Interface Homem-Máquina”. No inglês, é conhecida como 
HMI (Human Machine Interface). Alguns modelos de CLP são equipados 
com tela e botões de confi guração. Essa tela é chamada de IHM, e 
permite, ao profi ssional habilitado, ter acesso a algumas, ou a todas as 
confi gurações do CLP, sem a necessidade de um computador pessoal 
ou notebook. Isso é um recurso que agiliza o trabalho do técnico na 
indústria, porém, não são todos os modelos de CLP que possuem IHM.
43
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
Segue uma pequena rede de automação industrial, conectada em rede, aos 
dispositivos de entrada e de saída dela:
FIGURA 12 – REPRESENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
FONTE: <https://www.automacaoindustrial.info/o-protocolo-
profi bus-parte-i/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
3.1 CONCEITO DE FLEXIBILIDADE NA 
AUTOMAÇÃO
O grande destaque, para um sistema de automação, comparado a um 
sistema, apenas, automatizado, é o nível de fl exibilidade, associado ao conceito 
de software, que oferece para a operação. O primeiro CLP surge na década de 
70, pela complexidade observada pela grande e pela média indústria, devida a 
problemas nos processos produtivos delas. Surgiu na indústria automobilística, 
através do engenheiro Richard Morley, em parceira com a equipe de engenheiros 
da Berdford Associates, sob a encomenda da General Motors, em 1968. 
Inicialmente, chamado de Modicon, deu nome à marca da empresa de Morley, a 
qual, depois, foi incorporada pela Schneider Electric. Richard Morley é considerado 
o “pai do CLP” por muitos autores (GROOVER, 2011).
44
 Automação inDustrial
O problema com o qual a General Motors se deparava estava na complexidade 
de processos e de acionamentos que eram realizados por painéis de comando e 
controle para a produção de veículos. Essa é uma das limitações da automatização: 
quanto mais complexos os processos, mais demandam equipamentos, sendo que 
esses equipamentos são ligados através de fi os de comandos que, por sua vez, 
são acionados por sinais vindos de mais fi os dos dispositivos de acionamento,como botoeiras, fi m de curso, sensores de temperatura, de nível, de umidade, e 
muitos outros. No meio de uma confusão de fi os e de cabos, encontrar um defeito 
é um desafi o tremendo para técnicos experientes, o que acabava demandando 
tempo e que atrapalhava todo o processo de produção da General Motors 
(GROOVER, 2011). Observe, em seguida, um quadro de comando de baixa 
complexidade, e, outro, de alta, respectivamente, nas Figuras 13 e 14:
FIGURA 13 – QUADRO DE COMANDO DE BAIXA COMPLEXIDADE
FONTE: <https://www.mundodaeletrica.com.br/quadro-de-
distribuicao-quantos-por-andar/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
FIGURA 14 – QUADRO DE COMANDO DE MAIOR COMPLEXIDADE
FONTE: <https://www.mundodaeletrica.com.br/quadro-de-
distribuicao-quantos-por-andar/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Portanto, na indústria da segunda Revolução Industrial, a qual era, ainda, 
automatizada, quando mais processos fossem necessários, mais demandavam 
instalações de equipamento e de dispositivos (hardware), estruturas, quadros de 
comando, fi ações e tempo de instalação, sendo que o tempo é crucial na produção, 
por conta da programação de entrega. Muitas vezes, o sistema automatizado 
não oferecia fl exibilidade na parada da produção, o que quer dizer que, em uma 
intervenção da equipe técnica, exigia-se que muitas máquinas fossem paradas, 
sem contar com os riscos de acidentes de produção e de choques elétricos, aos 
quais os técnicos se expõem, para não parar, totalmente, a produção (GROOVER, 
2011).
Outra característica de fl exibilidade, que acaba sendo, também, um recurso 
do sistema de automação, é a possibilidade de trabalhar com dispositivos de 
entrada e de saída alimentados com energia elétrica em extrabaixa tensão, 
com os níveis 12, 24 e 48 volts. Esse é um recurso muito importante, o qual foi 
incorporado pelos fabricantes dos sistemas de automação industrial e residencial, 
pois envolve riscos à segurança do trabalho. Esses detalhes serão explorados 
nos próximos capítulos deste livro didático.
A automação trouxe inúmeros recursos e benefícios ao setor da produção 
industrial, o qual avança e investe, cada vez mais, em inovação e em produtividade. 
46
 Automação inDustrial
Segundo Silveira e Santos (2003), seguem as motivações para investir em um 
sistema de automação da produção:
• Constante processo de evolução tecnológica, aumentando a produção, 
com a redução de gastos de recursos.
• Valorização do ser humano para a liberação dele na execução de 
tarefas entediantes e repetitivas, ou, mesmo, em situações de trabalho 
insalubres e com riscos.
• Aumento da qualidade de vida de toda a sociedade, promovendo o 
conforto dela e uma forte integração.
• Enriquecimento pelo custo do produto e pelo baixo valor de produção.
• Rapidez e precisão na execução de processos.
• Controle de qualidade e rápida identifi cação de problemas.
• Busca e entrega de qualidade do produto.
4 ESTABILIDADE E DESEMPENHO DE 
SISTEMAS REALIMENTADOS
Na seção anterior deste livro didático, foi apresentado o conceito de 
fl exibilidade, o qual está, diretamente, atrelado aos conceitos de software e 
de hardware. O software possibilita a automação dos dispositivos integrados, 
possibilitando, também, alterar as confi gurações do comportamento automatizado, 
com a fi nalidade de produzir múltiplos resultados. Os conceitos de automação 
e de automatização estão ligados a outros dois conceitos importantes para a 
compreensão e a implementação de sistemas industriais e situações de controle.
Segundo Silveira e Santos (2003), para a compreensão do conceito de 
realimentação, primeiramente, é necessário entender o que seria uma malha de 
controle. Uma malha de controle consiste em um conjunto de equipamentos e de 
instrumentos usados com o objetivo de controlar uma variável de processo dentro 
do sistema. Os equipamentos podem ter, como função, fazer medições, correções 
ou interrupções. São os chamados controles discretos e controles contínuos. De 
acordo com o tipo de controle escolhido, a malha do processo pode ser aberta ou 
fechada (GROOVER, 2011).
4.1 CONTROLE SEM REALIMENTAÇÃO
No sistema automatizado, todo ele consiste em um sistema de malha aberta. 
Aplica-se um sinal de controle preestabelecido, e se espera que a variável 
47
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
controlada, ao longo do tempo, apresente um determinado comportamento 
(GROOVER, 2011). A Figura 15 apresentará um sistema de controle sem 
realimentação:
FIGURA 15 – SISTEMA DE CONTROLE SEM REALIMENTAÇÃO
FONTE: O autor
Usando o exemplo da fotocélula, que serve para acionar um sistema de 
iluminação pública para uma melhor compreensão do conceito de malha aberta, 
o sensor, quando é alimentado com eletricidade (entrada), recebe o sinal de 
controle (SILVEIRA; SANTOS, 2003). O comportamento preestabelecido dele é o 
seguinte: só é permitido acionar a iluminação caso a luz-ambiente esteja abaixo 
da preestabelecida (processo). Após esperar o processo, de a variável “luz-
ambiente” mudar para “luz baixa”, a fotocélula responde, acionando a iluminação, 
que é o objeto fi nal do sistema (saída). Acompanhe a Figura 16, para entender o 
funcionamento do sistema de controle de iluminação automatizado:
FIGURA 16 – SISTEMA DE ILUMINAÇÃO PÚBLICA
FONTE: O autor
48
 Automação inDustrial
4.2 CONTROLE COM 
REALIMENTAÇÃO
Em um sistema de controle com realimentação, esse sistema conta com a 
informação de como o sinal de controle de saída está evoluindo (feedback). É 
utilizado para determinar o sinal de controle que deve ser aplicado ao processo, 
para que o objetivo (saída) seja executado de acordo com o preestabelecido 
(GROOVER, 2011). Essa é a característica dos sistemas realimentados, os quais 
geram o sinal de saída para a entrada.
SISTEMAS REALIMENTADOS
“A principal característica dos sistemas realimentados é que o 
controlador conhece o resultado da própria ação, ou seja, conhece, 
a todo instante, o estado das variáveis de entrada e o estado da 
saída do sistema controlado, esse último, devido a que há uma 
“realimentação” do valor da saída para a entrada. Quando a saída 
não corresponde com o resultado esperado, o controlador atua sobre 
algum dos parâmetros de funcionamento do sistema controlado, no 
sentido de retornar à condição desejada. De outra forma, os sistemas 
realimentados são aqueles nos quais o controlador compara o 
sinal de ajuste (desejado) com o sinal realimentado, que refl ete o 
estado do dispositivo controlado, com o objetivo de que a diferença 
entre ambos seja nula, ou, pelo menos, a menor possível” (BLOG.
AUTOLABBRASIL, 2019, s.p.).
FONTE: BLOG.AUTOLABBRASIL. Sistemas realimentados e o 
controle em malha fechada, saiba como isso vai te ajudar no diagnóstico. 
2019. Disponível em: https://blog.autolabbrasil.com.br/index.php/2019/10/03/
sistemas-realimentados-e-o-controle-em-malha-fechada-saiba-como-isso-
vai-te-ajudar-no-diagnostico/#:~:text=De%20outra%20forma%2C%20os%20
sistemas,pelo%20menos%2C%20a%20menor%20poss%C3%ADvel. Acesso 
em: 24 abr. 2021.
A Figura 17, a seguir, demonstrará um sistema de controle com realimentação:
49
HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
FIGURA 17 – CONTROLE COM REALIMENTAÇÃO
FONTE: O autor
Em um sistema de malha fechada, são necessários os elementos de controle 
que fazem a correção da medida de controle. O sinal passa pelo processo, 
realimenta o elemento de controle, e, se não houver algum erro detectado por esse 
elemento, nenhuma medida é implementada (GROOVER, 2011). Caso haja algum 
erro de valor detectado pelo sistema, então, uma medida é, automaticamente, 
acionada, e o resultado é, novamente, medido (feedback). Atingindo o valor 
desejado, o sistema retoma ao processo inicial (SILVEIRA; SANTOS, 2003). O 
sistema de controle de malha fechada, sempre, acaba fazendo o ajuste, ou a 
autocorreção da variável controlada,também, chamada de PV (Process Variable).
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES
Neste capítulo, foram apresentados os fundamentos da automação 
industrial. Inicialmente, estudamos a evolução de tecnologias, como do tear 
mecânico; depois, a chegada da máquina a vapor, até as locomotivas a vapor. 
Foi apresentado todo o contexto histórico da primeira Revolução Industrial na 
Europa, além da evolução das sociedades europeia e americana pós-revolução e 
os contextos que levaram aos problemas que culminaram nas primeira e segunda 
guerras mundiais.
Foi demonstrada a evolução das máquinas mecanizadas, as quais deram 
origem às máquinas automatizadas, até chegarmos às modernas, da atualidade. 
Ainda, o caminho trilhado pelos sistemas computacionais e pelos computadores, 
que são tão importantes para o começo da segunda Revolução Industrial, que 
deu início à era da automação. Também, foi mostrado a evolução das máquinas 
até o surgimento do conceito de “robôs”. 
50
 Automação inDustrial
Ainda, neste Capítulo 1, surgiram os conceitos de sistemas, os tipos e as 
características do ponto de vista do controle discreto. Também, foram explanados 
os conceitos de malha aberta e de malha fechada, muito importantes para o 
entendimento geral dos sistemas de automação industrial e residencial. 
A automação é uma área de atuação muito rica e vasta que, com certeza, 
apresentará grandes oportunidades para o leitor. 
REFERÊNCIAS
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- Sistemas de Automação de Processos Industriais - Testes de Aceitação 
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HISTÓRICO E CONCEITOS INICIAIS DA AUTOMAÇÃO Capítulo 1 
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CAPÍTULO 2
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS
A partir da perspectiva do saber-fazer, são apresentados os seguintes 
objetivos de aprendizagem:
• Entender os conceitos das malhas aberta e fechada.
• Analisar os princípios de funcionamento dos sensores e a simbologia técnica.
• Observar exemplos de como os sensores podem ser implementados em 
sistemas de automação e os mais usados.
• Apresentar as normas técnicas ofi ciais para trabalhos com automação, os 
sistemas de automação de processos industriais, os Testes de Aceitação 
em Fábrica (TAF), os Testes de Aceitação em Campo (TAC), e os Testes de 
Integração em Campo (TIC).
54
 Automação inDustrial
55
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
1 CONTEXTUALIZAÇÃO
A automação pode ser defi nida como um sistema de equipamentos 
mecânicos e eletroeletrônicos que, em conjunto, são capazes de realizar tarefas 
de forma autônoma (CAPELLI, 2010). É um sistema de equipamentos que 
controle o próprio funcionamento. A mecanização – as máquinas mecânicas, 
como visto no capítulo anterior – foi criada para substituir o esforço dos trabalhos 
humano e animal, mas esses esforços, ainda, são controlados através do homem. 
A automação foi criada, justamente, para substituir o controle humano sob um ou 
vários processos e sob as máquinas. Podemos dizer que a automação foi tida 
com o propósito de diminuir o esforço mental no processo fabril. A cada dia que 
passa, mais máquinas são criadas e aperfeiçoadas para substituir o que, antes, 
só o homem realizava.
Segundo Dorf e Bishop (2013), um grande avanço para a automação se 
deu com a criação dos microcomputadores, compostos por software e hardware. 
A parte de software que controla o computador se baseia na álgebra booleana, 
criada por George Boole. O conceito e a programação, como são conhecidos hoje, 
surgiram com a criação do método de leitor de cartões perfurados, desenvolvido 
por Herman Hollerith, no fi nal do século XX (STALLINGS, 2010). Esses métodos 
foram adotados pela IBM, e são os precursores do chamado processamento 
de dados. O processamento de dados é uma série de passos, ou de atividades 
programadas, com o objetivo de gerar uma série de informações que serão 
utilizadas, pelo usuário, para novos processos. O desenvolvimento tecnológico 
dos computadores se deu com o surgimento do transistor e dos microchips. 
Antes, um computador era capaz de realizar 300 cálculos por segundo. Hoje, 
um microchip de processamento de pastilha de silício(circuito integrado) pode 
realizar milhões, e, até mesmo, quatrilhões de cálculos por segundo (STALLINGS, 
2010). Assim, observe a Figura 1, que apresentará a evolução dos dispositivos 
eletrônicos, da válvula até o circuito integrado.
56
 Automação inDustrial
FIGURA 1 – RESPECTIVAMENTE, VÁLVULA, TRANSISTOR E CIRCUITO INTEGRADO
FONTE: <https://mecatronicacemporcento.com.br/uma-breve-viagem-
pela-historia-dos-computadores/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Outro avanço, para compor a automação, da forma como é conhecida hoje, 
foi o surgimento da computação gráfi ca interativa (MORAES; CASTRUCCI, 2010). 
A indústria passa a abandonar o papel, e incorpora os projetos de produção, 
através da computação gráfi ca, em três dimensões. O chamado CAD (Computer 
Aided Design – no português, Desenho Assistido por Computador) acelerou os 
processos de projeção e de desenvolvimento dentro da indústria automatizada. 
Antes, eram utilizados caneta nanquim, réguas de vários tipos, compassos, 
muita borracha e papel. Levava-se tempo para o novo desenvolvimento do 
produto, e cada operação, em um projeto, ou produto, exigia muita mão de obra. 
Com o surgimento do CAD, cada desenho pode ser salvo em um arquivo e 
disponibilizado para os projetistas envolvidos, de acordo com o avanço das etapas 
de desenvolvimento. No momento de uma nova operação, há a implementação 
sob o projeto em segundos. Caso necessário, uma cópia do projeto pode ser 
disponibilizada e impressa a qualquer momento.
A automação e a computação têm sido aplicadas nas mais diversas formas 
de trabalho e indústria, sendo a motriz das terceira e quarta revoluções industriais. 
Todo trabalho, processo ou controle que puder ser substituído por automação já 
está sendo implementado.
57
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
2 CONTROLE DE SISTEMAS
O meio mais desenvolvido e disseminado de implementar um sistema 
de controle automático é através dos sistemas eletrônicos. Equipamentos 
sofi sticados, com graus de confi abilidade elevada, dinamismo, versatilidade e 
respostas rápidas, entregam as condições necessárias ao bom funcionamento 
de um sistema de controle que utiliza o processamento eletrônico. No capítulo 
anterior deste livro didático, foi visto que sistemas eletrônicos são fl exíveis do 
ponto de vista de manutenibilidade, e oferecem mais segurança, por utilizar um 
sinal de extrabaixa tensão.
Um sistema de controle de automação é composto por sistemas de 
transformações físicas, químicas e mecânicas, convertidos em um sinal de controle 
eletrônico, em um sinal adequado ao processo (ALVES, 2010). Esses sinais 
físicos, químicos e mecânicos são convertidos em um sinal elétrico, possibilitando 
a leitura. A esses sinais, daremos os nomes de Entrada, Controlador e Atuador. 
O atuador marca presença, diretamente, no processo, em resposta à saída 
de um sinal de controle. O atuador necessita de um sinal de referência, o qual 
vem do controlador, para atuar em um processo. Por sua vez, o sinal de controle 
do controlador necessita de outro sinal de referência, para o envio ao atuador. O 
controlador recebe o sinal de entrada para gerar o controle de processo. A Figura 
2, a seguir, representará esse funcionamento de um sistema de controle.
FIGURA 2 – SISTEMA DE CONTROLE E PROCESSO
FONTE: O autor
No Capítulo 1, havia o exemplo do sistema de iluminação pública, o qual 
mostrava que o sinal de entrada era representado pela energia elétrica do sistema 
(alimentação); o sinal de controle, pelo sensor da fotocélula (faz a leitura da luz-
ambiente, o que apresenta dois parâmetros: “luz baixa” e “luz alta”); e o atuador, 
pelo recebimento do sinal de controle, o qual desliga o sistema quando a luz-
ambiente está alta (manhã) e liga quando a luz está baixa (noite). Nesse caso, 
podemos perceber que há um dispositivo físico que é capaz de transformar a 
grandeza física “luz solar” em um sinal eletroeletrônico, o que, por sua vez, aciona 
outro dispositivo – geralmente, um relé –, que libera a energia elétrica para a 
iluminação. A fotocélula é um conjunto de dispositivos elétricos e eletrônicos que 
58
 Automação inDustrial
é capaz de perceber estágios da luz-ambiente (parâmetro), transformá-la em sinal 
eletrônico e acionar um relé para a liberação de energia elétrica.
Adentrando, mais profundamente, no mundo da automação industrial, alguns 
termos e terminologias precisam ser entendidos para a melhor compreensão do 
leitor. Segue uma lista das principais terminologias, da automação industrial, que 
darão suporte ao entendimento a respeito de várias questões (FRANCHI, 2013):
• Planta: É um conjunto de equipamentos que forma uma máquina, a qual 
funciona em conjunto, a fi m de realizar uma determinada função. Um 
exemplo de máquina seria a fotocélula, que, como visto anteriormente, 
possui uma função específi ca, sendo formada por vários dispositivos 
eletroeletrônicos.
• Variável controlada: É uma condição, ou grandeza, a qual pode ser 
medida e controlada por equipamentos.
• Sistema: É a combinação de dispositivos, equipamentos e tecnologias 
capazes de agir em conjunto para atingir determinado objetivo.
• Distúrbio: É um sinal que tende a afetar, de maneira adversa, o valor da 
variável de saída em um sistema.
• Realimentação (feedback): É, também, chamada de retroalimentação, 
cujo signifi cado de feedback seria “retorno da informação”, ou “retorno 
do processo”. A realimentação pode ter um efeito positivo ou negativo 
dentro de um sistema, a depender das condições, do tempo e da inércia. 
No Capítulo 1 deste livro didático, em caráter introdutório, foram vistas 
as defi nições de sistemas de malha aberta e de malha fechada, porém, não 
tinham sido explanadas as defi nições de planta, processo, variável, sistema e 
realimentação. Agora que já foram apreciadas tais defi nições, prosseguem os 
conceitos de malhas aberta e fechada.
• Malha aberta: São sistemas de controle nos quais a saída não causa 
efeitos na ação de controle, ou seja, para haver efeito de controle, é 
necessária intervenção externa (PRUDENTE, 2011). Geralmente, esses 
tipos de sistemas são projetados para avançar etapas, apenas. Um 
exemplo de sistema de malha aberta é a máquina de lavar as roupas. 
Ela é projetada para avançar os estágios, ou etapas do processo de 
lavar, sem aferir ou verifi car nenhum dos estágios quanto à efi cácia ou 
à qualidade de lavagem. Ela, apenas, avança, enche, mistura, seca e 
desliga. Nesse sentido, o controle da ação é verifi cado por um agente 
externo que, ao verifi car que algo deu errado, leva a roupa, novamente, a 
ser executada pelo processo, ou, simplesmente, para secar.
• Malha fechada: São aqueles sistemas nos quais o sinal de saída 
é utilizado para causar efeito sob o sinal de controle, por isso, são 
59
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
chamados de sistemas realimentados, ou com retroalimentação 
(PRUDENTE, 2011). O sinal de saída é utilizado para enviar o sinal de 
erro para o controlador, com o objetivo de eliminá-lo do sistema.
Na Figura 3, a seguir, serão expostos um sistema de malha aberta (i) e um 
sistema de malha fechada (ii), respectivamente:
FIGURA 3 – SISTEMA DE MALHA ABERTA (I) E SISTEMA DE MALHA FECHADA (II)
FONTE: <https://edu.ieee.org/br-ufcgras/conceitos-basicos-de-controle-
malha-aberta-x-malha-fechada/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
(i)
(ii)
Para uma melhor compreensão do conceito de malha fechada, atente-se ao 
exemplo a seguir, de um automóvel. Um automóvel é um sistema composto por 
vários dispositivos e outros sistemas, com o objetivo de transportar passageiros 
a uma longa distância, em segurança, com a velocidade controlada por um 
agente externo (SANTOS, 2020). Imagine, agora, a quantidade de componentes 
e de equipamentos que compõem o veículo, além das variáveis, que devem 
ser controladas, corretamente, para o bom funcionamento do veículo. Desde o 
sistema de combustão, motor, freios, sistemas elétrico, hidráulico,amortecimento 
e refrigeração, são muitos os controles e as variantes para que, no fi m, exerçam 
um objetivo, o de transportar pessoas. É necessário abstrair as partes mecânica e 
funcional do veículo, e se ater, apenas, às questões motorista, veículo e transporte. 
Representando o sistema de variáveis que um motorista deve controlar para fazer 
o veículo fazer o próprio transporte, já levando em consideração que o motorista é 
habilitado para tal tarefa, basicamente, as variáveis seriam: motorista, mecanismo 
de direção, automóvel. O objetivo fi nal, ou a saída do sistema, seria o rumo da 
viagem. Segue a Figura 4, com a simulação de representação de um sistema de 
um veículo em malha fechada:
60
 Automação inDustrial
FIGURA 4 – SISTEMA DE MALHA FECHADA PARA CONTROLE DE VEÍCULO
FONTE: O autor
Observa-se, na Figura 4, como variável de controle, o motorista, o qual é 
determinante para que o veículo venha a se deslocar. O motorista, por sua vez, 
utiliza o mecanismo de direção do veículo para direcioná-lo ao local desejado 
(atuador). O automóvel é o processo a ser controlado (processo). As medições 
visual e táctil do motorista que, a partir do momento que entra no veículo, faz parte 
dele, servirão como realimentação, ou feedback, para interpretar os efeitos e agir 
acionando equipamentos do veículo (freios, acelerador, direção, faróis), quando 
necessário, durante a viagem. Desse modo, é possível representar qualquer 
tipo de sistema. Através da implementação de um sistema de controle de malha 
fechada, consegue-se projetar um sistema de controle por distúrbio e variações 
de parâmetros da planta. 
Algumas características dos sistemas de controle de malha aberta são a 
baixa complexidade, a facilidade de implementação, além de que grande parte 
das plantas estáveis é construída em malha aberta. Quando o projetista verifi ca a 
possibilidade de existirem erros e distúrbios durante a construção de um sistema, 
é aconselhável a implementação da malha fechada, porém nesses casos, o custo 
é bem maior. A combinação entre os sistemas de malha aberta e malha fechada 
apresenta resultados melhores do que quando são projetados separadamente 
(GROOVER, 2011).
Para uma melhor compreensão, acompanhe o exemplo do sistema de 
sinalização de trânsito. Dependendo da situação a ser resolvida, pode ser de 
malha aberta ou de malha fechada. 
61
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
Um sinal de trânsito funciona da seguinte forma:
• Situação 1 (semáforo aciona luz vermelha, indicando “pare”): 
Quando o semáforo é ligado à rede elétrica, a luz vermelha é 
acionada até um determinado tempo, ou tempo programado. 
Para a automação e os acionamentos elétricos, é chamado de 
temporizador, ou contador de tempo.
• Situação 2 (semáforo aciona luz amarela, indicando “atenção”): 
Após o temporizador contar o tempo de acionamento da luz 
vermelha, o comutador é acionado (contatos elétricos), para 
que essa luz vermelha seja apagada e a luz amarela acenda 
no semáforo. Simultaneamente, o temporizador da luz amarela 
é acionado, e começa a contar um tempo programado para 
apagá-la e acionar a verde.
• Situação 3 (semáforo aciona luz verde, indicando “siga”): Ao 
ser contado o temo programado para a luz verde ser apagada, 
o processo retorna ao estágio inicial. Aciona-se a luz vermelha 
e se repete o ciclo novamente.
Temporizador, ou contador de tempo: É um equipamento capaz 
de realizar manipulações de tempo, como retardo da energização e 
da desernegização, geração de pulso e muitas outras atividades que 
podem ser escolhidas para a adequação a cada necessidade.
Repare que o temporizador da situação 3 fi cará responsável por acionar a 
situação 1, para retomar o ciclo, o que não quer dizer que o sistema, do ponto de 
vista da automação, seja do tipo malha fechada. Ele, apenas, retoma a situação 
inicial, e todo ciclo é realizado infi nitas vezes. 
Assim, pode-se afi rmar que o semáforo é um sistema de controle de malha 
aberta, pelo fato de não haver mudança de comportamento ou mudança de 
processo enquanto o sistema estiver funcionando. Agora, imagine o mesmo 
sistema de semáforo que opera com um sistema de controle de tráfego. O 
sistema contabiliza o quantitativo de carros que trafegam naquela via em uma 
central informatizada. A central é programada para decidir fechar o sinal, apenas, 
quando houver algum pedestre necessitando atravessar, ou quando existirem 
carros parados, precisando cruzar a via. Pensando dessa maneira, a abordagem 
do problema muda completamente. O semáforo simples demandava um problema 
62
 Automação inDustrial
de acionamento de luzes em um determinado tempo. Agora, o segundo problema 
nos mostra uma situação diferente e com complexidade bem maior. Uma técnica 
que poderia vir a resolver tal problema seria o fuzzy, que ajudaria a reduzir o 
tempo de espera dos veículos parados no semáforo, de acordo com o tráfego da 
via. Nesse caso, é necessário avançar com a teoria de controle, a qual será vista, 
com mais detalhes, no próximo capítulo.
Fuzzy: A lógica Fuzzy é uma área da inteligência artifi cial utilizada 
em sistemas especialistas. Seguindo princípios de incerteza, ela é 
capaz de melhorar as técnicas de controle de sistemas utilizadas na 
área de automação industrial. A teoria Fuzzy simula a inteligência 
humana como solução para os sistemas de malha fechada.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - Escolha a alternativa CORRETA, que corresponde à defi nição de 
malha aberta:
a) É um conjunto de equipamentos que formam uma máquina, 
que funcionam em conjunto, a fi m de realizar uma determinada 
função.
b) É a combinação de dispositivos, equipamentos e tecnologias 
capazes de agir em conjunto para atingir determinado objetivo.
c) São aqueles sistemas nos quais o sinal de saída é utilizado para 
causar efeito sob o sinal de controle, por isso, são chamados de 
sistemas realimentados, ou com retroalimentação.
d) São sistemas de controle nos quais a saída não causa efeitos 
na ação de controle, ou seja, para haver efeito de controle, é 
necessária uma intervenção externa.
63
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
2.1 TERMINOLOGIA E CONCEITOS 
BÁSICOS EM AUTOMAÇÃO 
INDUSTRIAL
A partir de agora, serão apresentadas as principais terminologias utilizadas 
em automação, além dos conceitos, frequentemente, estudados para a resolução 
de problemas nessa área.
• Processo: Pode ser considerado toda operação a ser controlada dentro 
de um sistema. Nessa operação, são utilizadas tecnologias, além da 
integração de sistemas e de dados para o controle do andamento do 
trabalho (GROOVER, 2011). 
• Processo automatizado: São inseridos mecanismos que verifi cam o 
funcionamento desse processo, que o comparam, através da medição, e, 
se necessário, corrigem-no durante o funcionamento, sem a necessidade 
de interferência externa (GROOVER, 2011).
• Variável de processo: É entendida como qualquer condição, ou grandeza 
de um processo, que pode sofrer variações. Também, é conhecida como 
variável controlada (mencionada anteriormente) (GROOVER, 2011).
• Controle de processos: São técnicas capazes de manter variáveis 
de processo (pressão, temperatura, nível, dentre outras) em valores 
predeterminados, a partir de procedimentos de correção. São medidas, 
em tempo real, por um equipamento (transdutor) (GROOVER, 2011).
• Sensor: É um elemento conectado à variável de processo, capaz de 
medir alterações. São dispositivos que causam mudança nas próprias 
propriedades, de acordo com as mudanças de condições do processo 
(FRANCHI, 2011).
• Atuador: É responsável por atuar e por mudar, fi sicamente, uma variável 
a ser manipulada. Podem ser, por exemplo, válvulas, para redução ou 
aumento do quantitativo de fl uídos; eletrobombas, para elevação do fl uxo 
de líquidos; ventiladores, para a forte circulação de ar, e muitos outros 
(FRANCHI, 2011).
• Controlador Lógico Programável (CLP): É um equipamento 
eletroeletrônico que possuientradas e saídas de dados que permitem 
que sejam programados em funcionamento e comportamento, dentro 
do sistema, através da linguagem de programação. O CLP é capaz de 
realizar funções aritméticas, lógicas, de temporização, de contagem e 
outras (ZANCAN, 2011).
• Programas: Também, chamados de softwares, são um conjunto de 
instruções lógicas e, sequencialmente, organizadas, as quais indicam, 
ao computador, que ações devem ser executadas (PRUDENTE, 2011).
64
 Automação inDustrial
Com base nos conceitos destacados anteriormente, no próximo capítulo, será 
dado início ao estudo dos sensores, para controle e automação de processos. 
Os sensores são dispositivos, extremamente, importantes na automação, 
por possibilitar medir as alterações dentro de um sistema (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012).
2.2 SISTEMAS DE CONTROLE 
DISCRETO E PROPORCIONAL
Controlar processos consiste em reunir técnicas e tecnologias para manter 
variáveis em valores desejáveis. O controlador é o agente destinado a atingir 
tal objetivo. Ele processa correções, de acordo com as variáveis e com o que é 
aceitável pelo sistema, com medidas em tempo real. Vimos, anteriormente, que 
eles podem ser dos tipos malha aberta e malha fechada. Então, agora, serão 
detalhados os chamados tipos de controle discreto e proporcional.
2.2.1 Controle liGa/DesliGa (ON/OFF)
É considerada a mais simples estratégia de controle em automação (OGATA, 
2011). Geralmente, são utilizados dispositivos que emitem um sinal quando há 
a presença de algo ou de um objeto. Por isso, são chamados de on/off, ou de 
controles digitais (zero ou um). A ação do elemento gerador de sinal, apenas, 
pode ligar e desligar o elemento atuador do sistema.
Exemplos de dispositivos de controle discreto são: botoeiras, chave fi m de 
curso, sensor de presença, sensor indutivo e sensor capacitivo. Esses dispositivos 
serão estudados e detalhados, ainda, neste livro didático.
2.2.2 Controle ProPorcional
O controle proporcional atua na entrada, diretamente, proporcional ao erro 
percebido na saída, ou seja, quanto mais erros forem percebidos, mas medidas de 
controle serão implementadas, para que se reestabeleça o sinal aceitável. Essa 
proporcionalidade é representada por uma constante kp, a qual defi ne o fator de 
amplifi cação do controlador (ganho). Essa estratégia minimiza os erros ao longo 
do tempo, porém, permanece um erro em relação ao setpoint (OGATA, 2011).
65
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
Setpoint: É o valor-alvo que um sistema de controle automático, 
por exemplo, um controlador PID, tentará alcançar. O sistema de 
controle de um aquecedor pode ter um setpoint de temperatura, isto 
é, uma temperatura que o sistema de controle tentará alcançar.
2.2.3 Controle DeriVatiVo
É uma técnica utilizada para o controle de processos, com o objetivo de que 
o sinal de erro seja minimizado pela ação proporcional, zerado pela ação integral, 
e obtido com uma velocidade antecipada, pela ação derivativa (OGATA, 2011). 
Une as ações derivativa, integral e proporcional, e é baseado na resposta de uma 
malha de processo industrial a ser controlada.
2.2.4 Controle inteGral
A saída do controlador é proporcional ao somatório do sinal de erro em um 
determinado instante de tempo, ou seja, à integral do erro. Esse tipo de controlador 
elimina os erros de regime permanente do sistema, porém, a ação de resposta 
dele é lenta. Nessa estratégia, o valor do ganho integral, através da constante “ki”, 
deve ser defi nido (OGATA, 2011).
2.2.5 ControlaDor associaDo
Consiste na utilização de dois tipos de controle, como controle proporcional 
derivativo, controle proporcional integral, ou, ainda, controle proporcional integral 
derivativo. O objetivo dessa técnica é gerar respostas mais rápidas e reações às 
variações do processo (OGATA, 2011). 
2.3 SISTEMAS DE SUPERVISÃO
Com a evolução tecnológica, os computadores assumiram um papel de gestão 
para a aquisição e o tratamento de dados, permitindo a visualização deles em um 
monitor de vídeo e a geração de funções de controle complexas, cobrindo um 
66
 Automação inDustrial
mercado cada vez mais vasto (NATALE, 2008). As telas de visão geral do processo 
apresentam, ao operador, uma visão global de um processo, sob visualização 
imediata durante a operação da planta. Nessas telas, são apresentados os dados 
mais signifi cantes à operação, e os objetos que representam o processo. Os 
dados devem procurar resumir os principais parâmetros a serem monitorados (e/
ou controlados) do processo específi co.
Na Figura 5, será possível ter uma visão geral de um sistema de supervisão.
FIGURA 5 – SISTEMA SUPERVISÓRIO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
FONTE: O autor
Segue uma lista das principais características que um bom sistema 
supervisório deve possuir:
• Interface amigável com o operador, ou seja, facilidades de visualização 
gráfi ca e de operação do sistema (visualização dos valores coletados por 
sensores e estados atuais de contatores, relés, solenoides; alteração de 
ganhos e tipos de controladores; acionamento de atuadores elétricos, 
hidráulicos, pneumáticos, mecânicos etc.).
• Geração automática de relatórios, com controle estatístico do sistema; 
impressos, enviados por e-mail ou salvos em arquivos.
67
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
• Histórico de tendências para acompanhamento das variáveis controladas, 
em forma de gráfi cos ou de tabelas.
• Facilidade para interação com outros aplicativos.
• Acesso automático a banco de dados.
• Acessos compartilhado e remoto.
• Conexão em rede e por meio de modem ou rádio.
3 SENSORES PARA CONTROLE DE 
AUTOMAÇÃO E PROCESSOS
Em automação de sistemas, é necessário determinar as condições do 
sistema a se implementar. Para isso, primeiramente, deve-se obter os valores 
das variáveis físicas do ambiente. Isso é válido para todos os tipos de sistemas 
industriais, residenciais, comerciais, sendo a principal função dos sensores na 
automação.
Um sensor nada mais é que um conversor de energia (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012). Ele converte uma determinada energia do ambiente, 
fazendo a relação da grandeza, com as informações do sinal elétrico, dentro 
de um sistema. As energias do ambiente, possíveis de conversão, são térmica, 
sonora, cinética, solar e muitas outras. Ainda, existem sensores dos mais variados 
tipos aplicados em automação, como sensores de pressão, temperatura, vazão, 
posição e presença.
Geralmente, os sensores necessitam de uma interface que torne o sinal 
elétrico gerado em uma informação, a qual possa ser lida por uma central 
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). Isso acontece porque os sensores, nem 
sempre, possuem as características elétricas necessárias para ser, diretamente, 
ligados em um sistema de controle. A função da interface é a de fornecer a 
energia, de acordo com a característica do sensor, para o bom funcionamento, 
além de traduzir o sinal elétrico devolvido, pelo sensor, para a central de controle, 
ou controlador. Essa interface, quando ligada ao sensor e à central de controle, 
é chamada de transdutor. Dependendo do tipo de sinal de saída que o sensor 
produz para o transdutor, ele pode ser classifi cado em dois tipos: sensores digitais 
e sensores analógicos.
• Sensor digital: Também, chamado de sensor discreto, é aquele que 
apresenta um sinal de saída em dois tipos de estado: ligado (on) 
e desligado (off). Isso signifi ca dizer que, quando algo está sendo 
detectado pelo sensor, ele fi cará no estado “on”; se não detectado, no 
“off”. A interface, ou transdutor, recebe, apenas, dois tipos de resposta, 
68
 Automação inDustrial
sendo traduzidas para o controlador (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 
2012). Por isso, recebe o nome de sensor digital, por retornar dois tipos 
de sinal (zero ou um).
• Sensor analógico: Diferente do sensor digital, o sensor analógico é 
projetado para gerar um sinal em uma faixa contínua de valores, dentro 
de determinados limites.Esses limites são chamados de mínimo e de 
máximo, e cada tipo de sensor devolve um tipo de limite para o controlador. 
Esses limites são faixas de tensão elétrica, a partir dos quais o sensor é 
projetado para gerar em determinado tipo de ambiente. Um sensor de 
temperatura, por exemplo, pode ser aplicado em faixas de temperatura 
abaixo de 0ºC, mas não possuirá aplicação em temperaturas maiores 
que 500ºC, por questões físicas, do ponto de vista do material e do ponto 
de vista do limite de sinal que é gerado para o transdutor (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012). Assim, o transdutor e o sensor devem ser, 
devidamente, dimensionados para o tipo específi co de aplicação. Outro 
detalhe importante é que os sensores analógicos podem gerar sinal de 
tensão, corrente, resistência proporcional à grandeza física a se medir.
3.1 SIMBOLOGIA DOS SENSORES EM 
AUTOMAÇÃO
Serão trazidos os variados tipos de sensores, incluindo a tecnologia e as 
aplicações práticas dos sensores de automação industrial. Alguns detalhes que 
envolvem o princípio de funcionamento deles, também, serão apresentados.
A simbologia é uma ciência que estuda a origem, a interpretação e a criação 
de símbolos. Os símbolos são criados, principalmente, para transmitir informação 
a terceiros. Em automação, não é diferente, pois o engenheiro que projeta um 
sistema, nem sempre, será o mesmo que trabalha no cotidiano daquele sistema, 
ou não trabalha em jornadas diárias de 24 horas. Para que a informação do sistema 
permaneça de maneira que possa ser lida e manipulada, corretamente, por 
outros profi ssionais habilitados, na ausência do profi ssional que o implementou, é 
necessária a criação de símbolos, além de dar, a eles, um signifi cado único. Com 
a globalização, muitas empresas fabricantes de tecnologias para a automação 
de processos industriais, ao redor do mundo, projetam e vendem os próprios 
produtos, equipamentos e máquinas para outros países de língua estrangeira. 
Para não gerar problemas de linguagem e de entendimento de informações, 
e reduzir os custos com consultorias desnecessárias, as empresas criam as 
máquinas baseadas em padrões internacionais de linguagem e de simbologia.
69
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
No caso da automação, podemos encontrar normas para implementar um 
sistema, de forma a ser entendido, mais tarde, por qualquer profi ssional habilitado. 
No Brasil, há a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), que possui um 
importante trabalho para o desenvolvimento do país. Um dos objetivos da ABNT é 
fazer a tradução, para o português, das normais técnicas internacionais, facilitando 
o trabalho dos mais variados tipos de profi ssionais e nas subáreas deles. Para, 
quase, todo tipo de área de trabalho, existe uma norma técnica vigente que é, 
frequentemente, atualizada pela ABNT. Algumas normas são pagas, e outras 
podem ser acessadas gratuitamente.
No caso da automação industrial, a norma principal, que embasa 
os trabalhos, é a ABNT NBR IEC 62381 - Sistemas de automação de 
processos industriais - Testes de Aceitação em Fábrica (TAF), Testes 
de Aceitação em Campo (TAC) e Testes de Integração em Campo 
(TIC). Essa norma pode ser acessada, pelo leitor, em https://www.
abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=426698. 
3.2 SENSOR INDUTIVO
Funcionam baseados no princípio da indução eletromagnética, e são 
projetados para detectar a presença de algum material metálico. Os sensores 
indutivos, no passado, foram desenvolvidos para detectar a presença de materiais 
ferromagnéticos (materiais de ferro ou que possuíam ferro na composição 
metálica deles). Hoje, os sensores já possuem tecnologias para aplicações de 
detecção de materiais de ferro, aço, alumínio, latão e aço inox (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012). Por exemplo, dentro de uma cervejaria, um dos 
processos industriais importantes passa pela máquina envase (envasadora). A 
principal função dela é encher a garrafa com o fl uido de cerveja, além de liberá-
la, para ser colocada a tampa, ou a rolha. Pensando em um sistema que cumpre 
tais tarefas de encher, e, depois, de colocar a tampa, uma por uma, a dinâmica 
aparenta pouca complexidade, porém, quando estamos falando do ritmo industrial, 
uma envasadora precisa trabalhar rápido, para encher as garrafas, e o ritmo da 
máquina, para inserir a tampa, também, precisa ser o mesmo, para não paralisar 
a produção e gerar erros de processo. 
A partir desse ponto de vista, uma coisa que não pode acontecer, durante 
o processo de inserção da tampa, é permitir que essa tampa, ou pedaços dela, 
70
 Automação inDustrial
adentre na garrafa, consequentemente, sendo oferecida ao consumidor fi nal. Para 
isso não acontecer, uma medida de controle deve ser implementada, para detectar 
o material metálico no líquido da garrafa de cerveja. Tal medida de controle pode 
ser implementada, utilizando o sensor indutivo após o processo de inserção da 
tampa, para vistoriar as garrafas, e, quando detectada uma garrafa inadequada, 
o sistema consegue paralisar, para que o operador a retire. Ainda, um atuador 
pneumático está apto a descartar a garrafa automaticamente, e a seguir com o 
processo (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012).
O sensor funciona através do princípio eletromagnético. Uma bobina 
ressonante é instalada na face do sensor. Quando um material magnético 
se aproxima, há um deslocamento de fl uxo magnético gerado pela bonina, e 
esse sinal é detectado pela interface, ou transdutor, ao enviar um sinal para o 
controlador do sistema (TOCCI; WIDMER; MOSS, 2011).
As Figuras 6 e 7, respectivamente, mostrarão o esquema simplifi cado 
do sensor indutivo, e a simbologia dele; e o sensor indutivo real de aplicação 
industrial.
FIGURA 6 – ESQUEMA SIMPLIFICADO DO SENSOR 
INDUTIVO E SIMBOLOGIA CORRESPONDENTE
FONTE: <https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/413/2018/11/18_
instrumentacao_aplicada.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2021.
71
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
FIGURA 7 – SENSOR INDUTIVO DE APLICAÇÃO REAL
FONTE: <https://comatreleco.com.br/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Uma característica importante dos sensores indutivos de aplicação industrial 
é a questão da polaridade do sinal elétrico. O sensor indutivo pode ser encontrado 
com dois tipos de polaridade (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012):
• NPN: O sensor é alimentado com os sinais de tensão positivo e negativo, 
porém, o sinal de retorno, para o transdutor, é negativo.
• PNP: O sensor é alimentado com os sinais de tensão positivo e negativo, 
porém, o sinal de retorno, para o transdutor, é positivo.
Não possuem ajuste de intensidade do campo magnético para a detecção, e 
trabalham a partir de distâncias curtas, com o grau de milímetros (mm) em relação 
ao material a ser detectado (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012).
3.3 SENSOR CAPACITIVO
São dispositivos eletrônicos aplicados, em automação, para a detecção de 
material não metálico, como plástico, madeira, líquidos e matéria orgânica, sem 
haver a necessidade de contato entre o material e o sensor (ALVES, 2010), ou 
seja, o sensor capacitivo tem a capacidade de detecção de materiais dielétricos. O 
princípio de funcionamento do sensor capacitivo, também, é baseado no princípio 
do eletromagnetismo, porém, o controle do campo é feito através do capacitor. 
O capacitor é formado por duas placas metálicas separadas por dielétrico. Cada 
placa armazena, respectivamente, uma carga positiva e uma outra carga negativa. 
As cargas fi cam afi xadas nas placas, através da força de atração eletromagnética 
72
 Automação inDustrial
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). O campo magnético, gerado pela atração 
entre as placas positiva e negativa, é posto em posição fora da face do sensor, na 
espera de que um material dielétrico (madeira, plástico, líquido etc.) se aproxime. 
Essa aproximação causa alteração no dielétrico, dentro do capacitor, o que, 
consequentemente, causa alteração de capacitância. Essa alteração aciona o 
estágio “on” do sensor, sendoenviado para o transdutor.
Dielétrico: É todo material isolante elétrico que, sob a atuação 
de um campo elétrico exterior, acima do limite da rigidez dielétrica, 
permite o fl uxo da corrente elétrica. Qualquer substância submetida a 
um campo elétrico muito alto pode se ionizar e se tornar um condutor.
Capacitor, ou Condensador: É um componente que armazena 
cargas elétricas em um campo elétrico, acumulando um desequilíbrio 
interno de carga elétrica.
Capacitância, ou Capacidade Elétrica: É a grandeza escalar que 
mede a capacidade de armazenamento de energia em equipamentos 
e dispositivos elétricos, relacionando carga com diferença de 
potencial (tensão). A unidade é dada em farad, representada pela 
letra F.
A capacitância é a relação entre a área das placas positiva e negativa, a 
distância física entre elas e o dielétrico no meio, e a constante do material 
dielétrico. As Figuras 8 e 9 trarão o esquema simplifi cado do sensor capacitivo e 
a simbologia dele, e o sensor capacitivo real de aplicação industrial, nesta ordem.
73
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
FIGURA 8 – ESQUEMA SIMPLIFICADO DO SENSOR 
CAPACITIVO E SIMBOLOGIA CORRESPONDENTE
FONTE: <https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/413/2018/11/18_
instrumentacao_aplicada.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2021.
FIGURA 9 – SENSOR CAPACITIVO DE APLICAÇÃO
FONTE: <https://comatreleco.com.br/>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Uma característica importante do sensor capacitivo, em relação ao indutivo, 
é a possibilidade de ajustar o campo de ação dele dentro do sistema. Ele vem 
equipado com um trimpot de ajuste, em formato de parafuso, na parte de traz, na 
qual é possível regulá-lo em pleno funcionamento do sistema. 
Acompanhe o sensor capacitivo e o trimpot de ajuste (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012):
74
 Automação inDustrial
Trimpot: Do inglês trimmer potentiometer, é um potenciômetro 
de miniatura ajustável. Ele é ajustado através do giro da cabeça, 
em formato de parafuso, instalada em algum dispositivo eletrônico. 
Normalmente, fi ca em um local onde o usuário não o veja, para que 
eventuais ajustes, somente, sejam feitos por técnicos habilitados.
FIGURA 10 – SENSOR CAPACITIVO E TRIMPOT DE AJUSTE
FONTE: <https://www.ufsm.br/app/uploads/sites/413/2018/11/18_
instrumentacao_aplicada.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Os sensores capacitivos, também, possuem as opções de sinal de saída 
NPN e PNP, como nos sensores indutivos. Assim como nos indutivos, detêm o 
chaveamento de saída, como NA (normalmente, aberto) e NF (normalmente, 
fechado). Essas opções e detalhes podem ser observados na fi gura anterior.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - Qual é a diferença entre sensores indutivos e capacitivos?
75
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
Uma aplicação segura do sensor capacitivo, também, utilizada no mesmo 
exemplo do indutivo, seria a detecção de garrafas com enchimento abaixo do 
normal (GROOVER, 2011). Uma máquina de envase enche as garrafas, e, nesse 
processo, pode ser que alguma garrafa seja retirada antes de atingir o nível de 
líquido padrão desejado na produção. Como forma de controle de qualidade, um 
sensor capacitivo pode ser inserido no processo, para detectar as garrafas que, 
eventualmente, estejam abaixo do nível, acionando um atuador automático para 
expurgar a garrafa ou paralisar o processo, no ponto no qual um operador aja, 
rapidamente, removendo a garrafa.
3.4 SENSOR MAGNÉTICO
O sensor magnético, geralmente, é um dispositivo eletromecânico que possui 
contatos elétricos, os quais podem ser acionados através da aproximação a um 
campo magnético, proveniente de um ímã (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). 
Ao se aproximar um ímã de um sensor magnético, será feito o contado elétrico 
NA (normalmente, aberto), ou o contato NF (normalmente, fechado). Quando se 
distancia o mesmo ímã desse sensor magnético, os contatos retomam à posição 
de repouso, através de molas. Entenda o princípio de funcionamento do sensor 
magnético e a simbologia dele em automação:
FIGURA 11 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO 
SENSOR MAGNÉTICO E SIMBOLOGIA
FONTE: O autor
Um detalhe importante, para esse dispositivo, é que, além de comutar os 
contatos através da aproximação de um ímã, a mesma ação de comutação 
pode ser executada ao se utilizar uma bobina eletromagnética, devidamente, 
energizada.
76
 Automação inDustrial
3.5 SENSOR ÓPTICO
Há diferentes tipos de sensor óptico para a aplicação em automação industrial. 
Eles são dispositivos eletrônicos capazes de gerar uma luz para ser utilizada na 
detecção de objetos (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). Também, conhecidos 
como fotossensores, possuem um dispositivo emissor (diodo emissor), e outro 
receptor (diodo receptor), de feixe de luz infravermelha, sendo que essa luz não 
pode ser visualizada a olho nu e é usada para o acionamento do sensor. As ideias 
básicas são emitir luz e recebê-la por refração, ou seja, quando o sensor está 
em estado de repouso. Quando um objeto se depara com a luz infravermelha, 
interrompe a passagem de luz, e o sensor sai do estado de repouso e aciona o de 
saída. A seguir, listaremos os tipos, as diferenças dos sensores ópticos aplicados 
em automação e as respectivas simbologias deles:
• Sensor óptico por refl exão difusa: Aqui, o emissor e o receptor de luz 
são ligados na mesma base do dispositivo, e alinhados, conforme 
demonstrado na Figura 12. Quando um objeto é posicionado em frente 
ao feixe de luz infravermelha, a luz é refl etida pelo objeto, é recebida pelo 
dispositivo receptor (diodo receptor), e o sensor óptico aciona o sinal de 
saída (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012).
FIGURA 12 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO 
SENSOR ÓPTICO DE REFLEXÃO DIFUSA
FONTE: O autor
• Sensor óptico por retrorrefl exão: Como o sensor de refl exão difusa, o 
sensor por retrofl exão está montado sob o mesmo dispositivo, os diodos 
emissor e receptor de luz, porém, com a diferença de que é necessário 
um outro dispositivo para refl etir, permanentemente, a luz do emissor 
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). No caso, pode ser utilizado 
um espelho, ou um prisma refl exivo, e, quando um objeto interrompe a 
77
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
passagem da luz, o sinal de saída do sensor sai do estado de repouso 
e é acionado. A Figura 13 apresentará o princípio de funcionamento do 
sensor por retrorrefl exão.
FIGURA 13 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO 
SENSOR ÓPTICO DE REFLEXÃO DIFUSA
FONTE: O autor
Segue um sensor óptico real aplicado em automação industrial:
FIGURA 14 – SENSOR ÓPTICO DE REFLEXÃO DIFUSA E RETRORREFLEXÃO
FONTE: O autor
78
 Automação inDustrial
• Sensor óptico de barreira direta: Neste tipo de sensor, as unidades 
emissoras e receptoras de luz infravermelha estão ligadas 
separadamente, e devem ser montadas frente a frente, para que a luz 
emissora chegue na unidade receptora. O sinal de saída do sensor de 
barreira direta é acionado quando um objeto fi ca frente à luz emitida, 
interrompendo a chegada dela ao receptor (NATALE, 2008). Fique atento 
ao funcionamento do sensor a seguir: 
FIGURA 15 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO 
SENSOR ÓPTICO DE BARREIRA DIRETA
FONTE: O autor
3.6 SENSOR ULTRASSÔNICO
O funcionamento e a operação do sensor ultrassônico são baseados na 
emissão e na recepção de ondas acústicas dentro da faixa de frequência, 
de 30 a 300 kHz (quilohertz), inaudíveis para o ser humano (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012). Quando a onda acústica incide sobre um objeto, ela 
retorna para o receptor, e é, imediatamente, detectada pelo sensor. Diferentemente 
da energia elétrica, as ondas acústicas levam mais tempo para a emissão e para 
a recepção. Esse tempo pode ser processado, medido e convertido em sinal 
proporcional à distância percorrida. Uma vantagem desse tipo de sensor, em 
79
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
relação aos outros citados anteriormente, é em relação aos tipos de materiaisdetectáveis por ele: praticamente, todo tipo de material, independentemente de 
cor, forma e tipo. A Figura 16 elencará o princípio de funcionamento do sensor 
ultrassônico e a respectiva simbologia dele.
FIGURA 16 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO SENSOR ULTRASSÔNICO
FONTE: O autor
Os sensores ultrassônicos industriais podem, também, medir enchimento, 
curvatura e altura, funcionando como contador e monitorador de objetos 
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). Além disso, chegam a medir distâncias 
variadas, entre 20 mm a 20 metros, de forma a apresentar uma baixa porcentagem 
de erro do valor medido, o que garante precisão e confi abilidade. A Figura 17 
apresentará um sensor ultrassônico real utilizado na indústria.
FIGURA 17 – SENSOR ULTRASSÔNICO
FONTE: O autor
80
 Automação inDustrial
3.7 SENSOR POTENCIÔMETRO
O sensor potenciômetro trabalha com o princípio da variação da resistência 
elétrica de um potenciômetro. Ao deslocar o eixo linear, ou angular do sensor, 
haverá uma mudança de resistência entre os pontos de entrada e de saída de 
energia do potenciômetro (NATALE, 2008). 
A seguir, o princípio de funcionamento do sensor, e a respectiva simbologia 
dele, e um sensor potenciômetro real para a aplicação em automação industrial 
marcarão presença.
FIGURA 18 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO SENSOR POTENCIÔMETRO
FONTE: O autor
FIGURA 19 – SENSOR POTENCIÔMETRO
FONTE: O autor
81
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
Depois do exposto, serão apresentados os sensores para a medição de 
grandezas, como temperatura, nível e pressão. É importante que o leitor conheça 
os tipos de sensores e as aplicações deles para implementar projetos de sistemas 
na prática.
3.8 SENSOR DE PRESSÃO
Acompanhe os tipos de sensores de pressão mais comuns, dos tipos 
capacitivo e piezoelétrico, incluindo as diferenças de cada um e o princípio de 
funcionamento.
3.8.1 Sensor De Pressão caPacitiVo
A tecnologia, por traz do sensor de pressão capacitivo, consiste em um 
circuito eletrônico que mede a distância física entre o diafragma do sensor, o qual 
sofre variação, de acordo com a pressão aplicada; e a parte fi xa (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012). O diafragma do sensor é acoplado em uma das placas 
metálicas (armadura móvel) do capacitor, empurrada e próxima da segunda 
placa (armadura fi xa). Essa aproximação causa uma variação do dielétrico e, 
consequentemente, da capacitância do sensor. A variação é medida pela interface 
e transformada na grandeza pressão. Veja o princípio de funcionamento do 
sensor de pressão capacitivo e um sensor de pressão capacitivo de aplicação em 
automação industrial:
FIGURA 20 – ESQUEMA SIMPLES DE FUNCIONAMENTO 
SENSOR DE PRESSÃO CAPACITIVO
FONTE: O autor
82
 Automação inDustrial
FIGURA 21 – SENSOR DE PRESSÃO CAPACITIVO
FONTE: O autor
3.8.2 Sensor De Pressão 
PieZoelÉtrico
A piezoeletricidade é uma propriedade proveniente de materiais que, ao 
sofrerem uma deformação ou força, produzem eletricidade (BOYLESTAD; 
NASHELSKY, 1998). Essa tecnologia é muito utilizada na música, para captar o 
som de instrumentos de corda, como do violão. Dentre os materiais que possuem 
essa propriedade, estão: cristal de quartzo, óxido de zinco, selênio, telúrio, e 
titanato zirconato de chumbo (PZT). Esses materiais são utilizados em receptores 
ultrassônicos, e em transdutores destinados a medir parâmetros de deslocamento: 
aceleração, pressão e força.
Um equipamento que trabalha com o deslocamento de força seria a balança. 
Uma balança é projetada para receber uma força exercida por um determinado 
peso e transformá-la em sinal elétrico (BOYLESTAD; NASHELSKY, 1998). Esse 
sinal é traduzido para um valor da grandeza quilogramas, e pode ser lido em uma 
83
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
tela digital. O princípio piezoelétrico objetiva gerar uma tensão elétrica quando 
se sofre uma deformação e se retorna ao estado de repouso, no qual a força 
é sessada. Ainda, podem ocorrer deformações quando uma corrente elétrica é 
aplicada em nos polos. A Figura 22 representará o princípio de funcionamento da 
propriedade do material piezoelétrico.
FIGURA 22 – MATERIAL PIEZOELÉTRICO
FONTE: O autor
Os sensores de pressão piezoelétricos possuem robustez na construção, 
pois, afi nal de contas, são preparados para sofrer pressões sem ser danifi cados. 
São construídos para trabalhar em um range entre 1mbar e 10kbar (BOYLESTAD; 
NASHELSKY, 1998). Na Figura 23, veremos o princípio de funcionamento do 
sensor piezoelétrico.
FIGURA 23 – MATERIAL PIEZOELÉTRICO
FONTE: O autor
84
 Automação inDustrial
3.9 SENSOR DE TEMPERATURA
A variável temperatura é de suma importância para controles industriais 
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). Em misturas, a temperatura controlada 
defi ne o grau de sucesso da fabricação de um determinado produto, e, na 
refrigeração, é crucial para a conservação de alimentos. Assim, serão apresentados 
dois tipos de sensores de temperatura para aplicação em automação industrial: os 
sensores de termopares e de termistores.
3.9.1 TermoPares
O princípio de funcionamento dos termopares é bem simples. Através da 
junção de dois metais diferentes (fi os metálicos), da chamada junta quente, 
ou junta de medição, é sabido que, ao submeter esses dois metais diferentes 
unidos, mas não misturados, à energia térmica (calor), gera-se uma diferença 
de potencial entre eles, ou seja, quando dois metais diferentes são unidos sob 
junção, e submetidos à variável calor, aparece uma diferença de potencial nos 
terminais dos metais (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). Visualize o princípio 
de funcionamento dos termopares:
FIGURA 24 – ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DOS TERMOPARES
FONTE: O autor
85
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
A diferença de potencial, gerada nos terminais do termopar, não 
é sufi ciente para alimentar dispositivos eletrônicos, e, muito menos, 
equipamentos elétricos. A tensão gerada é medida com a unidade de 
milivolts (mV), e só é aplicada para fi ns de medidas de controle de 
medição.
Assim, o que se consegue, com esse tipo de tecnologia, é a conversão 
da energia térmica em sinal elétrico de baixa tensão, gerado nos terminais do 
termopar. A tensão gerada é linear e correlacionada com a quantidade de calor 
recebida – quanto mais calor captado no termopar, maior será a tensão gerada 
nos terminais. Os terminais do termopar são ligados a uma interface que é capaz 
de relacionar a tensão que está sendo gerada a gradientes de temperatura (ºC 
ou ºF), para o sistema de controle. Essa tecnologia possui a mais vasta gama de 
aplicações em áreas industriais, residenciais, eletroeletrônicas, automobilísticas e 
muitas outras (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). A seguir, haverá um sensor 
de temperatura com termopar de aplicação industrial.
FIGURA 25 – SENSOR DE TEMPERATURA COM TERMOPARES
FONTE: O autor
Os termopares são classifi cados por letras, de acordo com o tipo de uso 
deles. De acordo com a fabricante de termopares, WIKA Brasil, são classifi cados 
da seguinte forma (WIKA BRASIL, 2021):
• Tipo K (NiCr-NiAl): Normalmente, usado em atmosferas de gás inerte ou 
oxidante, até 1200 ° C, 2.200 ° F (ASTM E230: 1.260 ° C, 2300 ° F).
86
 Automação inDustrial
• Tipo J (Fe-CuNi): Normalmente, usado em aplicações de vácuo, 
atmosferas de oxidação e redução ou atmosferas de gás inerte para 
medições de temperatura de, até, 750 ° C, 1.380 ° F (ASTM E230: 760 ° 
C, 1.400 ° F).
• Tipo N (NiCrSi-NiSi): Normalmente, usado em atmosferas oxidantes, de 
gases inertes ou de redução seca de, até, 1.200 ° C, 2.200 ° F (ASTM 
E230: 1260 ° C, 2.300 ° F). Termopares Tipo N são muito exatos em altas 
temperaturas; eles são, frequentemente, usados no lugar dos termopares 
do Tipo K, em aplicações nas quais uma vida útil mais longa e uma forte 
estabilidade são necessárias.
• Tipo E (NiCr-CuNi): Normalmente, usado em atmosferas de gases 
oxidantes ou inertes,até 900 ° C, 1.650 ° F (ASTM E230: 870 ° C, 1.600 
° F).
• Tipo T (Cu-CuNi): Normalmente, usado em temperaturas abaixo de 0 ° C, 
32 ° F, com um limite de temperatura superior de 350 ° C, 660 ° F (ASTM 
E230: 370 ° C, 700 ° F) em atmosferas de gases de oxidação, redução 
ou inertes. Esses termopares são, altamente, resistentes à corrosão, 
mesmo em ambientes úmidos.
• Tipos R, S e B: São termopares de metal nobre, normalmente, usados 
para aplicações de alta temperatura. Os tipos R e S, também, são 
usados em algumas aplicações especializadas, devido às altas exatidão 
e estabilidade deles.
Atente-se ao gráfi co a seguir, com a relação da combinação dos metais 
(junção) entre a temperatura e a tensão gerada.
GRÁFICO 1 – CORREÇÃO ENTRE TENSÃO E 
TEMPERATURA GERADAS NO TERMOPAR
FONTE: O autor
87
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
Observando o gráfi co, percebe-se que o termopar do tipo E é o que mais 
gera tensão elétrica, e isso o torna mais efi ciente para a detecção de pequenas 
variações de temperatura. O termopar tipo K é um dos mais utilizados na indústria, 
para o controle de temperatura, por apresentar o melhor custo-benefício, já que 
é produzido com ligas de metais menos nobres e possui uma grande faixa de 
aplicações. Os termopares do tipo R, S e B são construídos com ligas nobres e 
chegam a temperaturas de trabalho de 1500 ºC, o que o torna o uso deles muito 
específi co.
3.9.2 Termistores
Feitos com materiais semicondutores, os termistores têm a característica de 
alterar a resistência elétrica em função do calor (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 
2012). As principais vantagens são o baixo custo e a elevada sensibilidade, 
porém, o uso deles se restringe ao gradiente de temperatura de até 300ºC. 
Diferente do termopar, que aumenta a tensão gerada, de acordo com o aumento 
da temperatura, o termistor se relaciona, inversamente, à temperatura, ou seja, 
quanto maior ela for, menor é a resistência elétrica do material utilizado na 
construção. São os chamados termistores do tipo NTC (Negative Temperature 
Coefi cient).
Há, também, outro tipo de termistor, que trabalha com o gradiente de 
resistência, diretamente, proporcional à temperatura aplicada – quanto maior a 
temperatura, maior a resistência elétrica do material. São os termistores do tipo 
PTC – Positive Temperature Coefi cient (BOYLESTAD; NASHELSKY, 1998). 
A Figura 26 mostrará os termistores dos tipos NTC e PTC, além da simbologia 
utilizada para representá-los em automação.
FIGURA 26 – TERMISTOR DOS TIPOS PTC (A) E NTC (B) COM SIMBOLOGIA
FONTE: O autor
88
 Automação inDustrial
Os principais materiais que possuem tais características, relacionadas à 
exposição ao calor e à mudança de resistência elétrica, são: cobre, alumínio, 
magnésio, níquel, sulfeto de ferro, cobalto e outros. 
3.10 SENSOR DE NÍVEL
Outra importante variável que necessita do controle de sistemas é o nível dos 
materiais (FRANCHI, 2011). Assim, serão apresentados dois tipos de sensores de 
nível para a aplicação na automação industrial: o sensor de nível ultrassônico e o 
sensor de nível por pressão hidrostática.
3.10.1 Sensor De nÍVel ultrassÔnico
Como visto anteriormente, os sensores ultrassônicos são, vastamente, 
utilizados para a detecção de qualquer tipo de matéria, seja ela orgânica ou 
metálica. O sensor ultrassônico emite ondas sonoras que, depois, são recebidas 
de volta. É um tipo de sensor que não necessita de que o material a ser aferido 
entre em contato com ele. O sensor de nível ultrassônico trabalha em cima da 
variável tempo (t), e calcula o tempo de retorno da onda sonora entre a emissão 
e a recepção dela. Quanto mais tempo de retorno, menor o nível do material a 
ser medido. Se houver menos tempo, maior a quantidade, ou nível de material 
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). Conheça o princípio de funcionamento do 
sensor de nível ultrassônico.
FIGURA 27 – ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO SENSOR DE NÍVEL ULTRASSÔNICO
FONTE: O autor
89
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
DISTÂNCIA DE BLOQUEIO
Na instalação desse tipo de dispositivo, é necessário consultar 
o manual do fabricante para saber a respeito da questão da distância 
de bloqueio do instrumento. Ainda, conhecer a distância mínima 
para que o refl exo da onda sonora seja, perfeitamente, detectado 
pelo sensor. Isso signifi ca que a distância de bloqueio é o início 
do ponto máximo do tanque até o ponto no qual o sensor deverá 
ser instalado. Como mencionado anteriormente, o sensor mede o 
tempo que a onda sonora leva até tocar no líquido e retornar para o 
próprio sensor. Se o técnico não considerar essa distância mínima de 
bloqueio, prejudicará a leitura, ocasionando erros.
3.10.2 Sensor De nÍVel Por Pressão 
HiDrostática
O sensor de nível por pressão hidrostática é, vastamente, conhecido e 
utilizado pelas simplicidade e versatilidade de aplicação dele. Esse instrumento 
pode ser aplicado na medição de tanques ventilados, reservatórios, navios, em 
lagos e rios. Um sensor hidrostático de nível é uma forma de sonda utilizada, 
especialmente, para o monitoramento, medindo a pressão hidrostática em um 
líquido, praticamente, estático, em um nível de submersão determinado (WIKA 
BRASIL, 2021). A Figura 28 será destinada ao princípio de funcionamento do 
sensor de pressão hidrostática. Já a Figura 29, ao sensor por pressão hidrostática 
em reservatório não pressurizado (aberto), aplicado na indústria. Por fi m, a Figura 
30, ao sensor por pressão hidrostática em reservatório pressurizado (fechado), 
aplicado na indústria.
90
 Automação inDustrial
FIGURA 28 – ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO 
SENSOR POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA
FONTE: O autor
O sensor de hidrostática trabalha a partir da altura da coluna do líquido (h), 
a qual indica o nível, segundo a pressão exercida (P), defi nida pela seguinte 
fórmula:
FIGURA 29 – SENSOR POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA RESERVATÓRIO ABERTO
FONTE: O autor
91
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
FIGURA 30 – SENSOR POR PRESSÃO HIDROSTÁTICA RESERVATÓRIO FECHADO
FONTE: O autor
3.11 SENSOR DE VAZÃO
Outra importante variável que necessita do controle de sistemas é a vazão de 
líquidos. Esta grandeza está, diretamente, ligada à produtividade e à lucratividade, 
já que os fl uidos produzidos em escala industrial precisam ser, precisamente, 
contabilizados, não gerando perdas. A partir disso, serão apresentados dois tipos 
de sensores de vazão para a aplicação na automação industrial: os sensores de 
vazão do tipo turbina e os ópticos (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012).
3.11.1 Sensor De VaZão tiPo turBina
O sensor de vazão tipo turbina é um tipo de turbina acoplado na tubulação, 
o qual gira as aletas magnéticas durante a passagem de fl uido (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2012). Um sensor magnético é posto próximo à turbina girante, 
para captar o sinal do campo magnético, gerado pelo movimento das aletas. Esse 
sensor é chamado de sensor de efeito hall. Ele responde ao transdutor com um 
sinal de pulso elétrico com frequência, diretamente, proporcional à velocidade da 
turbina. Quanto mais vazão de líquido, maior a velocidade de movimentação da 
turbina, e maior a frequência dos pulsos gerados pelo sensor. 
A fi gura a seguir demonstrará o princípio de funcionamento do sensor de 
vazão tipo turbina.
92
 Automação inDustrial
FIGURA 31 – ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DO 
SENSOR DE VAZÃO TIPO TURBINA
FONTE: O autor
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - Explique como funcionam os sensores termopares.
3.11.2 Sensores óPticos De VaZão
Funcionam, de forma semelhante, aos sensores de vazão do tipo turbina, 
porém, o sinal de frequência é gerado através da emissão de luz infravermelha 
(THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2012). No caso do sensor óptico, um feixe de luz é 
emitido nas aletas da turbina e retorna para o receptor. A frequência do feixe de luz 
que é recebida pelo receptor é proporcional à velocidade da vazão na tubulação. 
O sinal óptico é convertido pelotransdutor e enviado à central de controle. Os 
sensores ópticos de vazão são muito utilizados na indústria automobilística, para 
a medição da vazão de combustíveis. A Figura 32 apresentará o princípio de 
funcionamento do sensor óptico de vazão.
93
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
FIGURA 32 – ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DO 
SENSOR DE VAZÃO TIPO TURBINA
FONTE: O autor
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES
O estudo de sensores empregados no controle e na automação de processos 
é de suma importância. Utilizando a analogia da medicina, assim como um médico 
precisa estudar o corpo humano, os devidos sistemas dele e as especialidades 
para diagnosticar problemas e encontrar o medicamento correto, ao profi ssional 
de automação, não basta conhecer os problemas, é necessário o estudo de todo o 
corpo que compõe os sistemas, as áreas e as subáreas, de todas as terminologias 
para uma melhor comunicação profi ssional, das simbologias para a leitura e a 
interpretação de projetos de automação, e de subáreas, como elétrica, eletrônica 
e mecânica. 
As ferramentas, os instrumentos e as especifi cidades são essenciais para 
poder encontrar a melhor solução viável ao problema em questão. É necessário 
dominar os conceitos iniciais propostos neste capítulo, como planta, variável, 
sistema, realimentação, distúrbio, malha aberta e malha fechada. Sem essa base 
inicial bem aproveitada, a jornada no trabalho será um pouco mais difícil. Portanto, 
o total domínio desses conceitos ajudará o leitor a se posicionar bem no mercado 
de trabalho.
Em resumo, foram estudados os tipos de sensor mais utilizados na indústria, 
lembrando que há muitos outros sendo aplicados neste momento. A indústria 
continua a investir em inovação e em tecnologias. As motrizes dela são a 
lucratividade e a redução de custos de produção. O mercado de automação é 
94
 Automação inDustrial
muito lucrativo e promissor. Ainda, muitas funcionalidades marcaram presença 
para os mais variados tipos de sensor, sendo que sensor é o termo utilizado 
para designar dispositivos sensíveis a uma determinada forma de energia do 
ambiente. Eles são classifi cados em sensores digitais (discretos) ou analógicos 
(contínuos). Os mais diversos tipos de sensor, incluindo indutivos, capacitivos, 
magnéticos, ópticos e ultrassônicos, são apresentados com um estudo, incluindo 
os detalhamentos de funcionamento e de simbologia. 
Dominar esses conceitos e os detalhes fará toda a diferença nos estudos 
e dará muito mais suporte para o entendimento do próximo capítulo. Na dúvida, 
procure o professor da disciplina e busque mais informações em livros, e, até 
mesmo, nas plataformas digitais de vídeo.
REFERÊNCIAS
ALVES, J. L. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. 
Rio de Janeiro: LTC, 2010. 
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e Teoria de 
Circuitos. 6. ed. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, 1998.
CAPELLI, A. Automação industrial: controle do movimento e processos 
contínuos. 2. ed. São Paulo: Érica, 2010. 
DORF, R. C.; BISHOP, R. H. Sistemas de controle moderno. 12. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2013. 
FRANCHI, C. M. Controle de processos industriais: princípios e aplicações. 
São Paulo: Érica, 2013. 
FRANCHI, C. M. Acionamentos elétricos. 4. ed. São Paulo: Érica, 2011.
GROOVER, M. P. Automação industrial e sistemas de manufatura. 3. ed. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. 
MARTINS, G. M. Princípios de automação industrial. Santa Maria: UFSM, 
2012. 
MORAES, C. C.; CASTRUCCI, P. L. Engenharia de automação industrial. 2. 
ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. 
95
CONTROLE DE SISTEMAS AUTOMÁTICOS Capítulo 2 
NATALE, F. Automação industrial. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. 
OGATA, K. Engenharia de controle moderno. 5. ed. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2011. 
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações. 2. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2011.
SANTOS, M. M. D. Veículos elétricos e híbridos: fundamentos, características 
e aplicações. São Paulo: Ed. Érica, 2020.
STALLINGS, W. Arquitetura e organização de computadores. 8. ed. São 
Paulo: Pearson Practice Hall, 2010.
THOMAZINI, D.; ALBUQUERQUE, P. U. B. Sensores industriais: fundamentos 
e aplicações. 8. ed. São Paulo: Érica, 2012.
TOCCI, R. J.; WIDMER, N. S.; MOSS, G. L. Sistemas digitais: princípios e 
aplicações. 11. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. 
WIKA BRASIL. Termopar industrial – Como escolher o certo. 2021. Disponível 
em: https://blog.wika.com.br/know-how/termopar-industrial-como-escolher-o-
certo/. Acesso em: 24 abr. 2021.
ZANCAN, M. D. Controladores programáveis. Santa Maria: CTISM/UFSM, 
2011.
96
 Automação inDustrial
CAPÍTULO 3
ACIONAMENTOS
 A partir da perspectiva do saber-fazer, são apresentados os seguintes 
objetivos de aprendizagem:
• Compreender como funcionam os sistemas de automação na prática.
• Conhecer os esquemas de ligação e a simbologia-padrão para a identifi cação 
dos dispositivos.
• Estudar o Controlador Lógico Programável, além do hardware, do software e 
de outras operações e aplicações.
• Observar a importância da álgebra de Boole e da linguagem de programação 
para sistemas do CLP e funções.
98
 Automação inDustrial
99
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Com os avanços nas ciências e com a busca por produzir cada vez mais e 
com mais qualidade, o homem tem avançado em conhecimento e em tecnologia, 
o que jamais foi visto em duzentos anos. Com a chegada do computador pessoal, 
potencializou-se, ainda mais, a busca por novas fontes de conhecimento, 
quebrando barreiras e trazendo prosperidade e progresso para toda a humanidade.
Com os dispositivos eletroeletrônicos e os microprocessadores, dá-se origem 
aos sistemas de automação industrial, e, posteriormente, aos de automação 
residencial. Utilizando a linguagem de programação e os sinais de entrada de 
dispositivos de um parque industrial, é possível programar, além de confi gurar 
dispositivos eletroeletrônicos, atuadores, seccionadores, contatores e relés, 
de forma a executar tarefas de forma coordenada e organizada. Além disso, 
consegue-se receber um sinal desses mesmos dispositivos, de forma a gerir o 
andamento dos processos e a ter um feedback de máquinas e equipamentos 
quanto às grandezas.
Antes do surgimento dos Controladores Lógicos Programáveis, os 
profi ssionais das áreas da elétrica e da mecânica automatizavam processos 
através de painéis de acionamentos que eram equipados, basicamente, com 
relés, contatores e disjuntores. Ligados a esses painéis, fi cavam os instrumentos 
que enviavam os sinais para que os contatores acionassem ou desligassem 
máquinas, de acordo com a programação. A programação era feita de forma 
analógica, direta e não conectada. Isso quer dizer que qualquer mudança, 
calibragem e manutenção eram feitas pelo técnico (FRANCHI; CAMARGO, 2021).
Neste Capítulo 3, o aluno compreenderá como funcionam os sistemas 
de automação na prática, os esquemas de ligação e a simbologia-padrão 
para a identifi cação dos dispositivos. Ainda, conhecerá o Controlador Lógico 
Programável, incluindo hardware, software, operação e aplicações que são tão 
importantes para entender e implementar soluções de automação industrial.
2 ACIONAMENTO DE CARGAS POR 
RELÉS E CONTATORES
Um relé é um dispositivo destinado ao acionamento de cargas elétricas. É 
uma espécie de comutador, operado através do princípio da força eletromagnética. 
Ele possibilita que, através de um sinal elétrico de baixa intensidade (baixa 
corrente e baixa tensão), uma carga seja acionada a distância (FRANCHI, 2011). 
100
 Automação inDustrial
Imagine uma lâmpada residencial que é acionada através de uma força mecânica, 
diretamente, na chave do interruptor. Para ligá-la, uma pessoa necessita se 
deslocar até o interruptor e apertar a chave (acione), para que ela seja acesa. 
Nesse mesmo exemplo, imagine a mesma lâmpada, agora, podendoser acionada 
através de um sinal elétrico a distância, por um botão ligado em um painel de 
acionamento que está a metros, através de fi os mais fi nos e mais baratos do que 
os convencionais, ligados, diretamente, na lâmpada do exemplo. Isso é possível 
através dos relés e dos contatores eletromagnéticos.
Continue acompanhando, pois abordaremos, com mais profundidade, as 
aplicações e o funcionamento dos relés.
2.1 RELÉ ELETROMAGNÉTICO
Através de estudos que envolviam as propriedades dos ímãs e dos eletroímãs, 
Joseph Henry descobriu e estudou o magnetismo e o eletromagnetismo por volta 
de 1830. Michael Faraday aprofundou os estudos e os publicou, mostrando a real 
importância do dispositivo e da aplicação dele (FRANCH, 2011). Atualmente, com 
base no princípio de funcionamento de Michael Faraday, os relés são aplicados 
em instalações elétricas e em dispositivos eletroeletrônicos com baixa, média e 
alta tensões. O relé, no idioma inglês, é conhecimento como relay, e composto 
pelos seguintes componentes (BOYLESTAD; NASHELSKY, 1998):
• Bobina (eletroímã): É um conjunto de espiras ou solenoide. Uma espira 
é um fi o enrolado em forma circular (espiral) que tem a propriedade de 
gerar um campo eletromagnético ao passar uma corrente elétrica no 
circuito.
• Armaduras de ferro fi xa e móvel: São um conjunto metálico utilizado para 
a fi xação da bobina eletromagnética e o contato do relé.
• Conjunto de contatos: É a parte do relé na qual, ao ser acionada a 
bobina, faz com que os contatos NA (normalmente, abertos) fechem, 
liberando a corrente elétrica, e, os NF (normalmente, fechados), abram-
se, interrompendo a passagem da corrente elétrica.
• Mola de rearme: É o dispositivo responsável pelo retorno dos contatos 
NA e NF ao estado de “repouso”, quando a bobina eletromagnética não 
está sendo alimentada.
• Terminais de conexão: São os pontos do relé ligados ao circuito, o qual 
se destina a realizar a função de liberar ou de interromper a passagem de 
corrente elétrica. Através deles, o relé é ligado. São terminais de solda, 
ou seja, quando o relé é destinado a circuitos eletrônicos; a parafuso, 
pois o circuito é elétrico, podendo ser conectados fi os elétricos; e do tipo 
pino, sendo acoplado o soquete ou o porta-relé.
101
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
Segue a Figura 1, com o desenho de um relé eletromagnético e os devidos 
componentes dele em um esquema simplifi cado:
FIGURA 1 – RELÉ ELETROMAGNÉTICO
FONTE: O autor
Agora, atente-se à Figura 2, com um relé real, de dispositivo comercial:
FIGURA 2 – RELÉ REAL DO TIPO CAIXA TRANSPARENTE 
DE TERMINAL - PINO PARA SOQUETE
FONTE: O autor
Quando a bobina eletromagnética do relé é alimentada com tensão elétrica 
(força eletromotriz), uma corrente elétrica percorre as espiras da bobina, que 
está fi xada na armadura fi xa e que gera uma força eletromagnética. Essa força 
magnética atrai a parte da armadura móvel, acoplada aos contados elétricos NA 
e NF, respectivamente, normalmente, aberto e fechado. Ao sofrer essa força da 
atração, os contatos saem do estado de repouso e são submetidos à comutação. 
102
 Automação inDustrial
A comutação é a saída do contato NA para o NF (o contato que, antes da 
alimentação da bobina, era aberto, agora, fi ca fechado), e do contato NF para 
o NA (de fechado para aberto). Quando a bobina eletromagnética não é mais 
alimentada por uma corrente elétrica, o campo eletromagnético se dispersa, e a 
mola de rearme puxa os contatos de volta, para o estado de repouso (FRANCHI, 
2011). Desse modo, o relé pode ter uma infi nidade de aplicações na eletrônica, 
na elétrica e na automação industrial. Para demonstrar o funcionamento e a 
aplicabilidade dos relés, vejamos um exemplo simples na Figura 3:
FIGURA 3 – CIRCUITO E ESQUEMA ELÉTRICO DE LÂMPADA 
SIMPLES COM RELÉ ELETROMAGNÉTICO
FONTE: O autor
O circuito da Figura 3 funciona da seguinte forma:
• Podem ser observados, no circuito, dois tipos de tensão diferentes (V1 e 
V2). V1 representa a alimentação da bobina do relé. V2, a alimentação 
da lâmpada do circuito elétrico é destinada a se acionar. Essa é uma 
vantagem ao se utilizar o relé na indústria e em automação predial. 
Através dele, é possível trabalhar com uma tensão de alimentação, na 
bobina, extrabaixa (3V, 9V, 12V, 24V, 48V). Já a alimentação de uma 
carga elétrica consegue ser acionada pelo contato do relé de baixa 
tensão (110V, 220V, 380V, 440V, 660V, 760V). Isso depende da aplicação 
da especifi cação técnica do relé, ou, também, chamada de fi cha técnica.
• O circuito do relé, à esquerda da Figura 3, possui V1 (fonte de tensão 
de alimentação do relé), bonina L1 do relé e chave de acionamento da 
bobina CH. Quando a chave CH for comutada (fechada), uma corrente 
elétrica surgirá no circuito da bobina. Essa bobina gerará um campo 
magnético que, por sua vez, comutará o contato do relé R1.
• O circuito da carga elétrica, representado por uma lâmpada, está à direita 
da Figura 3. Nesse circuito, é observada a tensão V2, que é a tensão da 
lâmpada elétrica, o contato R1 do relé e a lâmpada (carga). Quando o 
103
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
contato R1 for acionado pela bobina, uma corrente elétrica surgirá no 
circuito da carga, fazendo com que a lâmpada venha a acender. Isso 
pode ser aplicado a variados tipos de cargas, como ventiladores, motores 
elétricos, bombas eletrônicas e hidráulicas, e muitos outros. 
O relé pode ter diversas características e especifi cações para diferentes 
aplicações com extrabaixa tensão, baixa tensão e alta tensão (a partir de 1000 
volts – 1kV). Vale lembrar que os contatos são, normalmente, abertos, NA, e 
fechados, NF, quando a bobina não está sendo alimentada ou em estágio de 
repouso da bobina. Quando a bobina é alimentada com uma tensão especifi cada 
pelo fabricante, gera um campo magnético sufi ciente e comuta os contatos, saindo 
do estágio de repouso.
Também, há, no mercado, os relés de contato comum, ou contato C, ou 
seja, aqueles que possuem os contatos NA e NF interligados ao contato comum. 
Observe a fi gura a seguir, com o esquema simples do contato NA/NF interligado 
ao contato comum:
FIGURA 4 – CONTATOS NA, NF, C INTERLIGADOS
FONTE: O autor
Atente-se a um relé de contato NA/NF, com o comum ligado no polo positivo 
de uma bateria:
104
 Automação inDustrial
FIGURA 5 – RELÉ DE CONTATO COMUM
FONTE: O autor
O princípio de funcionamento do relé de contato NA/NF, com C, da Figura 
5, é o seguinte: quando o relé está no estado de repouso, no qual a bobina está 
desenergizada, o sinal positivo da bateria fi ca direcionado para sair do terminal 
NF do relé. A bobina, ao ser alimentada, entrega que os contatos sofrem a 
comutação, e o sinal positivo da bateria será direcionado para o terminal NA, por, 
agora, ter sido comutado em NF (FRANCHI, 2011). 
O relé do tipo contato NA/NF, com comum (relé de cinco terminais), também, 
pode ser aplicado em situações de acionamento elétrico, nas quais as cargas não 
são acionadas ao mesmo tempo, ou seja, quando há a necessidade de alternar o 
acionamento de duas cargas diferentes. Por exemplo, é apto a ser trabalhado ao 
se desejar ligar um sinal de alerta luminoso (sinaleira de alerta ou sinalizador) com 
duas lâmpadas – uma amarela e outra vermelha –, funcionando alternadamente. 
No primeiro estágio do relé, a lâmpada amarela fi ca ligada, e, no segundo, a 
vermelha liga e a amarela apaga quando a bobina é alimentada (FRANCHI, 2011).
São características importantes dos relés:
• O nível de tensão das bobinas a serem alimentadas pode ser igual ou 
diferente do circuito da carga, ou seja, a tensão da bobina depende do 
especifi cado, e não da tensão da carga.
105
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
• Os relés permitem o acionamento de um ou de mais circuitos, de forma 
independente, utilizando o mesmo sinal de acionamento da bobina.
• Os contatos do relé são isolados dos terminais da bobina, ou seja, não 
existe interligaçãoentre bobina e contato. Isso proporciona segurança e 
proteção sob a perspectiva de segurança em instalações elétricas.
2.2 CONTATOR, OU CONTACTOR
Os contatores são uma evolução dos relés eletromecânicos. Funcionam 
através do mesmo princípio dos relés, possuem bobinas e contatos NA e NF, 
mas com uma diferença signifi cativa: os contatos, nos contatores, podem ser NA 
e NF do tipo contato auxiliar. O principal detalhe dos relés são os contatos de 
força, designados para ligar e para desligar as cargas de corrente elétrica mais 
altas. Nos contatores, os contatos auxiliares funcionam, de forma semelhante, 
aos relés eletromagnéticos, porém, possuem, também, contatos de força para 
o acionamento de cargas elétricas mais elevadas – monofásicas, bifásicas e 
trifásicas.
Pode-se afi rmar que os contatores são os principais elementos de uma 
cadeia de controle industrial, a qual controla cargas elétricas elevadas, através 
de circuito elétrico de baixa intensidade. Há, no mercado comercial, contatores 
industriais capazes de acionar altas cargas através de um sinal elétrico (tensão 
elétrica) na bobina, entre 12 e 760 volts (WEG, 2021). 
O contator é defi nido como uma chave eletromagnética capaz de estabelecer, 
interromper e conduzir uma corrente elétrica, em condições normais, para o circuito 
de uma determinada carga. Ele possui duas posições: em repouso – quando 
a bobina está desligada – e em trabalho – quando a bobina está energizada. A 
bobina é responsável por fazer a comutação mecânica dos contatos auxiliares 
e dos contatos de força simultaneamente. Quando a bobina é energizada, o 
contato, o qual é, normalmente, aberto, fecha, com a força do campo magnético. 
O contato, frequentemente, fechado, abre-se. Isso é chamado de comutação dos 
contatos (FRANCHI, 2011).
Semelhante ao relé, o contator possui a armadura fi xa, a qual sustenta o 
contato fi xo; a armadura móvel, ou núcleo móvel, que mantém e move os contatos 
auxiliares e os contatos de força; a bobina eletromagnética; e os terminais de 
conexão a parafuso. 
Acompanhe a Figura 6, que representará o esquema simplifi cado e os 
componentes de um contator eletromecânico.
106
 Automação inDustrial
FIGURA 6 – ESQUEMA SIMPLES DO CONTATOR
FONTE: O autor
Um contator possui inúmeras aplicações na indústria, nas instalações 
residenciais e comerciais. 
A fi gura seguinte ilustrará um contator trifásico do tipo comercial. O contator 
trifásico, também, é conhecido como contator tripolar, por possibilitar a ligação a 
cargas de três polos (fase R, fase S e fase T).
FIGURA 7 – CONTATOR TRIFÁSICO COMERCIAL
FONTE: <https://static.weg.net/medias/downloadcenter/hed/hd6/WEG-
minicontatores-50009832-pt.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2021.
107
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
Os fabricantes de contatores seguem convenções normais e internacionais. 
Com relação a esses contatores, pode-se encontrar, em meio a tantos terminais, 
a identifi cação dos contatos auxiliares e dos contatos de força, através de um 
código. Sempre que for utilizado o contator em uma aplicação industrial e/ou 
residencial, identifi cam-se os contatos auxiliares com os códigos NO e NC. Para 
um ou mais contatos de força, basta verifi car os terminais de contato L1, L2, L3, 
para a entrada trifásica, e T1, T2, T3, para a saída trifásica. O termo “NO”, inscrito 
no contator, vem do inglês Normally Open, o que, traduzido para o português, 
signifi ca “Normalmente Aberto”. Ainda, de “NC”, Normally Close, ou, para a nossa 
língua, “Normalmente Fechado”. Os terminais de ligação da bobina do contator 
são identifi cados por “A1” e “A2”.
A seguir, faremos a identifi cação dos terminais com mais detalhes e com 
vista de cima do contator.
FIGURA 8 – CONTATOR VISTO DE CIMA
FONTE: <https://static.weg.net/medias/downloadcenter/hed/hd6/WEG-
minicontatores-50009832-pt.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2021.
Além de conhecer o funcionamento, os componentes e os terminais, é 
necessário visualizar o diagrama, ou o esquema elétrico, o qual dará a devida 
funcionalidade ao contator e a simbologia-padrão, com os dispositivos dentro 
desse esquema elétrico. 
108
 Automação inDustrial
FIGURA 9 – SIMBOLOGIA
FONTE: O autor
Em sistemas de comandos elétricos e de automação industrial, também, são 
usados sensores, sinalizadores, intertravamentos, temporizadores e acessórios 
de instrumentação que dão suporte para o acionamento dos contatores, de acordo 
com o projeto da planta industrial.
Os contatores apresentam as seguintes características e aplicação 
(FRANCHI, 2011):
• Comando a distância.
• Vida útil elevada em relação à quantidade de manobras (ligam e desligam 
milhares de vezes, sem danos às partes mecânicas e aos contatos 
elétricos).
• Modelos compactos, sem muita ocupação de espaço no painel de 
automação.
• Segurança de acionamento, entre 85% e 110%, da tensão nominal da 
bobina.
Tensão Nominal: É a tensão de referência que é usada para 
ligar a bobina do contator, de modo que seja sufi ciente para comutar 
os contatos auxiliares e principais. Quando a tensão é menor do 
que a nominal, o campo magnético não é sufi ciente para provocar 
a comutação. Quando a tensão é maior, provoca o aquecimento da 
bobina. Assim, ela pode entrar em curto-circuito.
109
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
Ao se defi nir a aplicação em comandos elétricos ou para a automação 
industrial de contatores, o técnico deve levar em conta alguns fatores, como 
quantidade necessária de contatos auxiliares NA e NF, nível de corrente elétrica 
nos circuitos de comando e de força, nível da tensão elétrica e frequência da rede 
elétrica. Quando não é feito o levantamento dessas informações e especifi cações, 
a aplicação dos contatores pode trazer danos e a perda desses dispositivos, 
elevando custos e reduzindo a segurança elétrica (FRANCHI, 2011).
2.2.1 EXemPlo De aPlicação Do 
contator Para acionamento Do 
motor triFásico
Com relação aos comandos elétricos, também, conhecidos como 
acionamentos elétricos, em aplicações e na automação industrial, para realizar o 
acionamento de motores elétricos, é necessário utilizar a técnica de representação 
de acionamentos e de automação, através dos diagramas multifi lares. Com essa 
técnica, é possível compreender, além de representar as etapas de instalação e 
de funcionamento desses sistemas. 
Não só para acionamentos elétricos e automação industrial, mas, 
também, para situações residenciais, os diagramas são muito importantes 
para os profi ssionais da área, pois, depois que são feitos o levantamento das 
especifi cações da aplicação e das funcionalidades necessárias ao sistema, e o 
dimensionamento dos dispositivos e dos cabos elétricos que darão suporte ao 
bom funcionamento, o sistema precisa ser desenhado. Ainda, ter esse desenho 
(diagrama), devidamente, arquivado, para que, no futuro, o próprio técnico 
responsável pela instalação, ou outro, possa resgatar as informações e ser guiado 
em casos de manutenção e/ou resolução de erros no sistema, de maneira precisa. 
O diagrama de comandos representa o acionamento das bobinas dos 
contatores de força, de forma lógica e organizada. Portanto, em comandos 
elétricos e na automação industrial, tudo acontece, primeiramente, no circuito de 
comando, para que o circuito de força seja acionado. Esse circuito de comando 
aciona o circuito de força, o qual, por sua vez, ativa a carga elétrica. Na automação 
industrial, a implementação do comando é feita através da lógica de programação, 
com um Controlador Lógico Programável (CLP). Estudaremos, mais adiante, com 
detalhes, o CLP. 
Na Figura 10, serão expostos dois exemplos, um diagrama de força e um 
de comando, o que representa o acionamento de um motor trifásico de indução, 
utilizando a simbologia IEC 60947-5-1.
110
 Automação inDustrial
FIGURA 10 – DIAGRAMAS DE COMANDO E DE FORÇA PARA 
ACIONAMENTO DE MOTOR TRIFÁSICO DE INDUÇÃO
FONTE: O autor
Em acionamentos elétricos, esse tipo de comando é chamado departida 
direta. Na partida direta, o operador tem acesso a duas botoeiras (botões), para 
o acionamento do motor: botoeira de “ligar” e botoeira de “desligar”. O diagrama 
de comando que está à esquerda mostra que o comando está sendo alimentado 
através da rede elétrica, com dois polos: Fase (L) e Neutro (N). Ainda no diagrama 
de comando, é utilizado um fusível (F), para a proteção do circuito, e um contato 
fechado do relé de sobrecarga (FT1), para o desligamento do sistema quando 
o motor entrar em sobrecarga. Há, também, uma botoeira “S0”, utilizada para 
desligar o circuito quando o operador achar necessário, e a “S1”, que serve para 
ligar o motor novamente. Por fi m, marca presença uma sinalização no circuito, 
através de uma sinaleira H1, que servirá de indicador para o operador saber, a 
distâncias, se o motor está ligado (quando a sinaleira estiver acesa) ou desligado 
(quando a sinaleira estiver apagada).
Observe, ainda, a Figura 10, olhando para o diagrama de força, do lado 
direito. É possível observar que o circuito é alimentado pela rede elétrica trifásica, 
através das fases L1, L2, L3. Em alguns diagramas, representam, as fases da 
rede trifásica, as letras R, S, T. Nesse diagrama, há a informação de que, por 
desenho, o circuito está protegido através de três fusíveis (F1, F2, F3), os quais 
monitoram o circuito e a carga contra um eventual curto-circuito ou sobrecarga, 
algo acima do valor nominal do fusível. O contator K1 está presente no circuito, e 
tem a função de acionar, ou de interromper a passagem às fases que alimentam o 
111
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
motor, ou seja, dá a partida no motor, por isso, o comando é chamado de partida 
direta. Abaixo do motor, verifi ca-se que existe um relé de sobrecarga (FT1), 
responsável por desligar o comando elétrico em caso de sobrecarga no motor, 
e, consequentemente, sobreaquecimento. O comando é desligado pelo relé de 
sobrecarga, e, o contator K1, também. Assim, abre-se o contator de força, para 
desligar o motor. A carga do circuito de força é representada por um desenho 
(M3~), que signifi ca que é um motor de indução trifásico.
Em resumo, um comando de partida direta trifásico funciona da seguinte 
maneira:
• Ao ser pressionado o botão de impulso S1, pelo operador, será 
energizada a bobina do contator K1, que fecha o contato NA 13/14, de 
K1, realizando o selo do contator K1, o qual permanece ligado mesmo 
após o botão S1 ser solto.
• Com o contator fechado, o motor será alimentado com as três fases.
• De forma paralela, com a bobina de K1, existe uma lâmpada de 
sinalização, a qual indica o fechamento do contator.
• Quando é pressionado o botão de impulso S0, pelo operador, o circuito 
da bobina, do contator K1, é desligado, sendo, o circuito, desenergizado.
• No diagrama de força, as três fases, L1, L2 e L3, são protegidas por um 
fusível por fase (F1, F2, F3). São ligadas, então, ao contator K1, que 
está, diretamente, acoplado ao relé térmico FT1, que interliga os cabos 
até o motor.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - Um relé é um dispositivo destinado ao acionamento de cargas 
elétricas. É uma espécie de comutador, operado através do 
princípio da força eletromagnética. Ele possibilita que, através de 
um sinal elétrico de baixa intensidade, uma carga seja acionada 
a distância. De acordo com as alternativas a seguir, qual é a 
que corresponde, corretamente, à diferença entre os relés e 
contatores industriais?
a) ( ) Os contatores são ligados em placas eletrônicas e em 
circuitos integrados, para o acionamento eletrônico. Já os relés 
são usados em quadros de distribuição, para acionar cargas de 
alta tensão.
112
 Automação inDustrial
b) ( ) Os relés e os contatores possuem contatos de força e 
contatos auxiliares. A diferença é que os relés acionam cargas de 
baixa intensidade, e, os contatores, média e alta. O princípio de 
funcionamento é o mesmo.
c) ( ) Não possuem diferença.
d) ( ) Os contatores possuem contatos auxiliares, como os relés, 
além de contatos de força para ligações de cargas bifásicas e 
trifásicas.
3 ACIONAMENTO DE MOTOR CC E 
DE MOTOR DE PASSO
A partir de agora, o leitor terá acesso a informações dos motores CC (corrente 
contínua) e motor de passo, no que se refere a princípios de funcionamento, 
circuito elétrico e ligação, incluindo detalhes de construção, vantagens e 
desvantagens.
3.1 MOTOR DE CORRENTE 
CONTÍNUA
O motor de corrente contínua foi um dos primeiros motores à energia 
elétrica utilizados na indústria (GROOVER, 2011). O motor CC é composto, 
basicamente, por três partes: parte fi xa, conhecida como estator, na qual está o 
campo magnético principal; parte móvel, famosa como rotor, ou armadura móvel; 
e carcaça, a qual facilita a troca de calor e fi xa os outros componentes do motor 
(CHAPMAN, 2013). A Figura 11 representará as partes principais de um motor de 
corrente contínua.
113
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
FIGURA 11 – PARTES PRINCIPAIS DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA
FONTE: O autor
Além da carcaça, do estator e do rotor, há outros componentes importantes 
para o funcionamento prático do rotor. Dentre eles, estão o coletor, o qual, também, 
é conhecido como comutador, e as escorvas, as quais são muito conhecidas, no 
meio industrial, pela necessidade de substituição em períodos de manutenção 
preditiva. A seguir, o leitor encontrará a defi nição de cada um dos componentes, 
além da função de cada um dentro da estrutura do motor CC (CHAPMAN, 2013):
• Estator: É a parte do motor que se mantém fi xa e que tem, como função, 
produzir um fl uxo magnético que fará girar o eixo do motor. Alguns 
motores têm o estator feito com material metálico, acoplado a uma 
bobina e a outros, com material metálico e magnetita (conhecida como 
ímã).
• Rotor, ou armadura: O rotor, ou eixo, é a parte móvel do motor, e tem, 
como função, gerar um campo magnético contrário ao do estator, para, 
assim, haver um campo magnético girante. Os terminais da bobina do 
rotor são conectados aos comutadores. Cada terminal fi ca conectado 
a um coletor. Isso é necessário porque, enquanto o eixo gira, o campo 
magnético precisa inverter a cada giro, ou seja, é necessário trocar os 
polos da bobina para manter o campo girante.
• Comutador, ou coletor: Os comutadores conectam a bobina, ou as 
bobinas do rotor, para que recebam a energia de corrente contínua da 
fonte. Eles dão a mobilidade necessária ao rotor, para se manter em 
movimento giratório, permanecendo conectado à eletricidade.
114
 Automação inDustrial
• Escovas: São fabricadas a partir do grafi te, material condutor de 
eletricidade que tem coloração escura, semelhante à do carvão. Feitas 
de material de baixo custo, através delas, o rotor se mantém conectado 
ao comutador, mesmo em movimento girante. Ficam apoiadas no coletor 
e necessitam de certa pressão para se manter encostadas no rotor em 
movimento, para que não venham a ocorrer problemas de mau contato. 
Essa pressão mecânica é fornecida, às escovas, através de molas. Um 
detalhe importante é que as escovas estão em constante atrito com o 
rotor enquanto estão funcionando. Devido a essa pressão das molas, 
com o tempo, é necessário fazer a troca delas. A não realização dessa 
manutenção pode ocasionar mau contato e a paralização do motor.
A Figura 12 apresentará a estrutura básica do motor de corrente contínua e 
os devidos componentes dele:
FIGURA 12 – ESTRUTURA DO MOTOR CC
FONTE: O autor
O princípio de funcionamento do motor CC é simples. Há a produção de dois 
campos magnéticos contrários, ou seja, que se repulsam, ao invés de se atraírem. 
O campo eletromagnético do estator produz o fl uxo magnético estatórico, através 
da aplicação da corrente elétrica nas bobinas do estator do tipo bobinado, ou o 
fl uxo é gerado através de um ímã, com metais específi cos, quando o estator é do 
tipo ímã permanente (CHAPMAN, 2013). Para gerar o campo magnético no eixo 
do motor (rotor bobinado), é necessário aplicar umacorrente elétrica através das 
escovas. Esse campo magnético contrário produzirá energia cinética, chamada 
115
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
de torque. Quando se aplica uma corrente elétrica em um circuito, através de fi os 
elétricos, é gerado, nesses fi os, um campo eletromagnético. Isso nada mais é 
que o eletromagnetismo. Esse campo eletromagnético gera uma força contrária 
à do campo magnético do estator, e cria o movimento giratório, ou movimento 
rotacional (CHAPMAN, 2013).
Para controlar a velocidade e o torque em motores de corrente contínua 
do tipo excitação independente, é necessário trabalhar a tensão na armadura, a 
tensão aplicada no campo, controlando a resistência elétrica na armadura ou a 
tensão na armadura e no campo magnético. Seguem as formas de controle de 
velocidade em um motor de corrente contínua (CHAPMAN, 2013):
• Controle de tensão na armadura: Ao se variar, diretamente, a tensão 
aplicada na armadura, varia-se a rotação do eixo do motor CC. Quando 
a tensão aumenta, a velocidade, também, aumenta. Lembrando que 
a tensão aplicada não pode ultrapassar o limite da tensão nominal da 
armadura, especifi cada pelo fabricante.
• Controle de tensão no campo principal: Mantendo a tensão, na armadura 
(eixo), constante, e variando a tensão que se aplica no estator, também, 
é possível controlar a velocidade do motor CC. O fl uxo magnético é 
proporcional à corrente elétrica aplicada na bobina do estator. Com a 
diminuição da tensão da bobina, diminui-se a corrente (If) e se reduz 
o fl uxo magnético do estator. Portanto, com a queda da tensão do 
estator, reduz-se a corrente e, consequentemente, a velocidade do rotor. 
Nesse tipo de controle, a potência se mantém a mesma, mas a rotação 
apresenta elevação, e, o torque (força), diminuição.
• Controle de velocidade através da resistência da armadura (Ra): Insere-
se uma resistência elétrica de ligação série com a bobina do rotor, para 
variar a tensão aplicada na bobina. Essa resistência é variável, e pode 
ser ajustada durante o funcionamento do motor. O dispositivo que fornece 
a resistência ajustável para esse tipo de aplicação se chama reostato. 
Nesse tipo de controle, há a perda de potência, pela dissipação de calor, 
que o reostato provoca no circuito da armadura.
• Controle de velocidade através da tensão aplicada na armadura e no 
estator: As técnicas (a) e (b), mencionadas, anteriormente, neste livro 
didático, são aplicadas integralmente, para o controle da velocidade. 
Essas técnicas vêm sendo implementadas em novas tecnologias de 
conversores, para o acionamento do motor CC, e permitem variadas 
alternativas, confi guração de conjugados e rotações na automação 
industrial.
Nas Figuras 13 (a), 13 (b), 13 (c) e 13 (d), demonstraremos a representação 
gráfi ca da ligação de controle de velocidades para motores CC, mencionada 
anteriormente.
116
 Automação inDustrial
FIGURA 13 (A) – CONTROLE DE TENSÃO NA ARMADURA
FONTE: O autor
FIGURA 13 (B) – CONTROLE DE TENSÃO NO CAMPO PRINCIPAL
FONTE: O autor
FIGURA 13 (C) – CONTROLE DE VELOCIDADE ATRAVÉS 
DA RESISTÊNCIA DA ARMADURA (RA)
FONTE: O autor
117
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
FIGURA 13 (D) – CONTROLE DE VELOCIDADE ATRAVÉS DA 
TENSÃO APLICADA NA ARMADURA E NO ESTATOR
FONTE: O autor
Agora que já foram apresentadas as características de construção, de 
funcionamento e de controle da velocidade, o leitor verá quais são as principais 
vantagens e desvantagens dos motores trifásicos quando aplicados na indústria. 
As principais vantagens são (CHAPMAN, 2013):
• Alto torque no momento da partida e em baixas velocidades de giro.
• Controle direto de velocidade na operação.
• Larga faixa de variação de velocidades.
• Confi abilidade.
• Baixa perda de velocidade (praticamente, constante), independentemente 
da variação da carga durante a operação.
Como em todo equipamento e dispositivo, há vantagens e desvantagens. 
As principais desvantagens da aplicação dos motores CC na indústria são 
(CHAPMAN, 2013):
• Custo elevado em relação aos motores de indução.
• Necessidade de manutenção periódica para troca de escovas e 
comutadores.
• Proibida aplicação em ambientes de atmosferas explosivas (produção de 
gases e combustíveis), devido a faíscas geradas pelo arco elétrico das 
escovas.
118
 Automação inDustrial
3.2 MOTOR DE PASSO
Os motores de passo funcionam através de impulsos ou de deslocamentos, 
e fazem parte de uma categoria específi ca de motores elétricos. Devido à total 
adaptação à implementação de sistemas por lógica digital, e à redução do custo de 
produção dele, o motor de passo vem sendo, cada dia mais, aplicado na indústria 
e em tecnologias, como máquinas CNC, impressoras e scanners. Atualmente, 
utilizam-se os motores de passo em robôs, para movimentos robóticos precisos, 
em equipamentos de clínicas radiológicas e em câmeras de vídeo, por exemplo 
(BRAGA, 2005).
Assim como os motores de indução e de corrente contínua, para instalar 
e implementar um sistema com motor de passo, é necessário conhecer as 
características e as especifi cações do equipamento, como o tipo e o nível de 
tensão de alimentação, a corrente nominal das bobinas, o ângulo do passo e 
o torque. Sem determinar essas informações, o técnico de automação corre o 
risco de danifi car o equipamento, ou de não concluir a solução desejada (PAZOS; 
LOVISOLO, 2002). O torque de um motor de passo é determinado pela frequência 
aplicada na alimentação dele. A frequência é, inversamente, proporcional – quanto 
maior a frequência de alimentação, menor é o torque do passo. Isso ocorre porque 
o conjunto do rotor (eixo e ímã) terá menos tempo para se mover de um ângulo 
para o outro. Outra especifi cação importante, para a aplicação de um motor de 
passo, é a relação do número de graus por passo, também, conhecido como 
passos por volta.
Os valores de referência mais comuns, para o motor de passo, são (BRAGA, 
2005):
• 500 passos por volta, ou 0.72º.
• 200 passos por volta, ou 1,8º.
• 100 passos por volta, ou 3,6º.
• 48 passos por volta, ou 7,5º.
• 24 passos por volta, ou 15º.
• 4 passos por volta, ou 90º.
Com relação aos motores de indução e de corrente contínua, o motor de 
passo apresenta uma característica diferenciada. Ele permite um forte controle 
da velocidade, além da direção e da distância, devido à total adaptação à logica 
digital. Ainda, possui as características de controle de bloqueio, baixo desgaste 
funcional e baixa manutenção, por não ter escovas e dispensar realimentação 
(PAZOS; LOVISOLO, 2002). Utilizando eletroímãs (solenoides) alinhados aos 
pares, o rotor (eixo) do motor de passo se movimenta quando os polos são 
119
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
energizados e exercem força de atração, provocando o alinhamento. Assim, 
essa pequena variação angular do rotor é chamada de passo. Na Figura 14, 
estará demarcado o alinhamento do rotor do motor a quatro passos, que ilustra o 
princípio de funcionamento do motor de passo.
FIGURA 14 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE PASSO UNIPOLAR
FONTE: O autor
Observe, na Figura 14, que, a cada passo, o polo magnético muda, conforme 
a mudança de bobina energizada para o sentido horário (polo sul representado na 
cor azul). O polo norte do eixo, que está no meio da fi gura, acompanha-o a cada 
passo. Nos motores de passo bipolar, ou seja, que possuem dois polos magnéticos 
energizados a cada passo, a angulação do eixo do motor varia um pouco em 
relação ao alinhamento das bobinas. A Figura 15 apresentará, grafi camente, o 
alinhamento do rotor (eixo) do motor de passo bipolar a quatro passos.
FIGURA 15 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE PASSO BIPOLAR
FONTE: O autor
Observando a Figura 15, o eixo se move, de acordo com a força do polo 
norte magnético, produzido pela bobina do estator, também, no sentido horário. O 
número de passos é defi nido pelo número de alinhamentos possível entre bobinas 
do estator e o eixo. Para aumentar o númerode passos, é necessário aumentar o 
número de bobinas (polos magnéticos) para, assim, poder posicionar o rotor. 
120
 Automação inDustrial
O controle e o acionamento do motor de passo demandam precisão e 
complexidade, e isso só é possível através de uma fonte de alimentação digital. 
Há dois tipos de controle de acionamento para o motor de passo (SILVEIRA; 
SANTOS, 2003):
• Sistema de Controle de Malha Aberta: Neste tipo de controle, o sistema 
digital atua, controlando os atuadores, de acordo com a programação. 
Nesse caso, o sistema é de baixo custo e de simples implementação, 
porém, torna-se inefi ciente, devido à falta de feedback para o sistema 
identifi car como estão acontecendo as ações dos atuadores por parte do 
ambiente. Segue um sistema de malha aberta para o motor de passo:
FIGURA 16 – SISTEMA DE CONTROLE DE MALHA ABERTA
FONTE: O autor
• Sistema de Controle de Malha Fechada: Neste tipo de sistema, observa-
se, nitidamente, a implementação do monitoramento dos atuadores. 
A unidade de controle aciona os atuadores, de acordo com os dados 
recebidos através de sensores em tempo real. Assim, é monitorado o 
sistema. Isso permite um controle mais efi caz e seguro para o sistema. 
A desvantagem em relação ao sistema de controle de malha aberta 
é o custo mais elevado, por tornar o sistema mais complexo para a 
implementação. Acompanhe o sistema de controle de malha fechada 
para o motor de passo:
FIGURA 17 – SISTEMA DE CONTROLE DE MALHA FECHADA
FONTE: O autor
121
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
No motor de passo unipolar, aquele que possui um polo magnético 
correspondente para cada passo, o sentido do giro do rotor pode ser alterado, de 
horário para anti-horário (e vice-versa), sem a necessidade de mudar o sentido 
da corrente elétrica, ou seja, o sentido de rotação do campo magnético é alterado 
de forma lógica, e não de forma física. Isso é possível porque, em um motor de 
passo de quatro passos por volta, por exemplo, será ligada uma fase para cada 
enrolamento (bobina), com derivação central, ou de duas bobinas separadas. O 
circuito de comutação é feito de forma simples, ligando um transistor em série 
para cada bonina, o que permite acionar um polo de bobina por vez, de forma 
sequencial. Segue uma ilustração do esquema simples de ligação das bobinas e 
dos transistores:
FIGURA 18 – ESQUEMA DE LIGAÇÃO DO MOTOR DE PASSO DE QUATRO POLOS
FONTE: O autor
Observe, na Figura 18, a representação das bobinas do motor, as quais 
possuem as letras , , , . As letras representam os pares de bobinas que 
dão o passo seguinte, e a posição física, dentro do motor, em relação ao rotor. A 
bobina tem a bobina inversa , e, a bobina , . Compreenda melhor essa 
organização através da ilustração que segue:
122
 Automação inDustrial
FIGURA 19 – ILUSTRAÇÃO DA POSIÇÃO DAS BOBINAS DO 
MOTOR DE PASSO EM RELAÇÃO AO ROTOR
FONTE: O autor
Após dada atenção à Figura 19, para a execução de um giro completo do 
rotor em um motor de passo, dispensando a mudança elétrica (física) do sentido 
da corrente, as bobinas devem ser ligadas em sequência consecutiva, para que o 
sentido do giro do motor complete um giro em sentido horário da seguinte maneira:
Passo 1 – O sistema energiza, apenas, a bobina .
Passo 2 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Passo 3 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Passo 4 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Passo 5 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Isso forma um giro completo (360º) dentro do motor, de forma que o rotor 
acompanha o campo magnético gerado nas bobinas, em sentido horário de 
rotação. Para executar uma operação no motor de passo, de forma que o sentido 
do giro do rotor seja anti-horário basta mudar a sequência de energização das 
bobinas. O sistema executa a sequência consecutiva das bobinas da seguinte 
maneira:
Passo 1 – O sistema energiza, apenas, a bobina .
Passo 2 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Passo 3 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Passo 4 – O sistema desliga e energiza a bobina .
Passo 5 – O sistema desliga e energiza a bobina .
123
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
ATIVIDADE DE ESTUDO: 
1 - O motor de corrente contínua foi um dos primeiros motores à 
energia elétrica utilizados na indústria. O motor CC é composto, 
basicamente, por três partes principais. Assinale a alternativa que 
corresponde, corretamente, às partes do motor CC:
a) ( ) a- Terminais de ligação; b- Estator; c- Rotor.
b) ( ) a- Carcaça; b- Relé de sobrecarga; c- Bobina.
c) ( ) a- Rotor; b- Estator; c- Contator.
d) ( ) a- Carcaça; b- Estator; c- Rotor.
4 ACIONAMENTO DE 
ELETROVÁLVULAS, ACIONAMENTO 
PNEUMÁTICO E ACIONAMENTO 
HIDRÁULICO
Até o tempo da indústria 2.0, para controlar a vazão de gases ou interromper 
a passagem de líquidos em tubulações, eram necessárias válvulas acionadas 
manualmente, através de operadores, que não podiam deixar de prestar atenção 
no processo, devido ao risco de colocar a perder toda a cadeia produtiva. A 
comunicação, para executar determinada ação em uma válvula, era repassada 
da supervisão para a operação, de forma verbal direta ou via radiocomunicador. 
Da indústria 3.0 até a atualidade, o sistema industrial começa a mudar, graças aos 
sistemas de comunicação integrados, de supervisão e controle. A necessidade 
de contratar muita mão de obra reduziu signifi cativamente. Turnos e mais turnos 
de operação não são mais necessários para manter o sistema funcionando 24 
horas por dia. As eletroválvulas contribuíram muito para o avanço das indústrias 
química e petroquímica no mundo todo (BRUNETTI, 2008). Assim, a seguir, o 
aluno entenderá o princípio de funcionamento e a construção das eletroválvulas, 
ou válvulas solenoides.
124
 Automação inDustrial
4.1 ELETROVÁLVULA, OU VÁLVULA 
SOLENOIDE
As eletroválvulas são feitas a partir de três elementos básicos: uma válvula 
acionada por campo magnético, uma mola de retorno, e uma solenoide (bobina). 
Também, conhecidas como válvulas solenoides, a principal aplicação delas está 
em possibilitar o controle de fl uidos (abrir e fechar), através de um sinal elétrico 
a distância, ou seja, não é mais necessário contratar um operador para se 
deslocar até o local onde estão a tubulação e a válvula, para executar a liberação 
e o bloqueio delas. O operador pode, através de um quadro de acionamentos, 
acionar, ou bloquear o circuito da eletroválvula, quando necessário. Isso, também, 
possibilita que a operação possa ser feita de maneira automática, utilizando 
sensores de nível ou de vazão para acionar a eletroválvula, de acordo com a 
necessidade de fl uido do sistema (BOLLMNN, 1997).
Basicamente, a eletroválvula possui um elemento ferromagnético que fi ca 
pressionado através de uma mola de retorno, a qual bloqueia a passagem de 
fl uido. Acoplada a ela, está a solenoide, que, ao receber o sinal elétrico, gera 
um campo eletromagnético e atrai o elemento ferromagnético, forçando-o a abrir 
a eletroválvula e a liberar a passagem de fl uido. Para bloquear, novamente, a 
passagem de fl uido, basta desligar o sinal elétrico na eletroválvula, assim, a 
mola de retorno pratica o fechamento. O elemento ferromagnético é chamado 
de pistão. A bobina solenoide fi ca em volta de um núcleo fi xo, preso na carcaça 
da eletroválvula (BOLLMNN, 1997). Para compreender melhor, preparamos uma 
ilustração de uma válvula solenoide:
FIGURA 20 – ILUSTRAÇÃO DE UMA VÁLVULA SOLENOIDE
FONTE: O autor
125
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
Há dois tipos de válvulas solenoides: pneumáticas, aquelas aplicadas para 
bloqueio e liberação de elementos gasosos; e hidráulicas, para aplicação, em 
tubulação, de fl uidos líquidos. A aplicação das válvulas solenoides é muito ampla. 
Além de estarem presentes na grande indústria, são aplicadas em soluções de 
eletrodomésticos; em serviços automobilísticos, em geral; e muitos outros. Na 
Figura 21 (a), haverá um exemplo de válvula solenoide pneumáticacomercial, e, 
na (b), de válvula solenoide tipo hidráulica.
FIGURA 21 – VÁLVULAS SOLENOIDES PNEUMÁTICA E HIDRÁULICA COMERCIAIS
FONTE: O autor
4.2 ACIONAMENTO 
ELETROPNEUMÁTICO
Circuitos eletropneumáticos, ou acionamentos eletropneumáticos, são muito 
utilizados na indústria há muito tempo. Através da utilização da força proveniente 
do ar comprimido, é possível realizar tarefas, além de acionar atuadores para 
muitas ações dentro da indústria automatizada. Os atuadores podem acionar 
cargas fi sicamente, e, até mesmo, deslocá-las para curtas distâncias. Através de 
acionamentos pneumáticos, consegue-se programar atuadores para realizarem 
tarefas repetitivas que causam doenças de L.E.R. (lesão por esforço repetitivo), 
aumentando a produtividade; movimentar esteiras; realizar misturas através de 
um motor pneumático; apertar parafusos através de parafusadeiras pneumáticas, 
reduzindo o uso de energia (BOLLMNN, 1997).
Os circuitos pneumáticos integram os elementos elétricos com os 
pneumáticos (compressor e distribuição de tubulações), a fi m de realizar o 
acionamento mecânico de cargas através de atuadores e de equipamentos 
pneumáticos. Os diagramas e os esquemas pneumáticos ajudam para a 
compreensão e a implementação de soluções para problemas industriais. O 
circuito elétrico é responsável por comandar o circuito pneumático de forma lógica. 
Já o circuito pneumático faz o acionamento de partes mecânicas de máquinas 
126
 Automação inDustrial
e de equipamentos, utilizando a força do ar comprimido, armazenada em um 
compressor elétrico. Sistemas eletropneumáticos controlam, de forma lógica, o ar, 
o qual é conduzido por tubulação até o ponto de aplicação, para executar tarefas. 
A Figura 22 representará um sistema eletropneumático e os principais elementos 
dele.
FIGURA 22 – SISTEMA ELETROPNEUMÁTICO
FONTE: O autor
A vantagem dos sistemas eletropneumáticos se dá por permitirem uma 
operação sem a utilização de energia elétrica. Depois que o compressor atinge a 
capacidade de armazenamento dele, uma válvula de controle, instalada no próprio 
compressor, dá um comando, para que o motor desligue e a força armazenada 
fi ca disponível e sendo usada enquanto a pressão do sistema for satisfatória. 
Quando a pressão cai, automaticamente a válvula rearma o comando do motor, e o 
compressor volta a trabalhar para atingir a pressão correta. Além de ser robusto e 
de fácil implementação, o sistema pneumático tem um custo, relativamente, baixo. 
Um atuador é uma espécie de cilindro que, ao receber o ar de um compressor, 
de um sistema pneumático, atua para frente, com certa força mecânica. Há dois 
tipos de atuador pneumático muito conhecidos: atuador linear de força única e 
atuador linear de força dupla. O atuador de força única possui uma única via para 
“encher” de ar, atuando mecanicamente, sendo que, depois, retorna ao estado 
de repouso, através de molas. Ele pode atuar para frente, para abrir o atuador, 
quando há a necessidade de exercer uma força para empurrar algo; após, retorna 
para a posição inicial. Ainda, está apto a ser do tipo simples, a exercer uma força 
que “puxa algo”, ou seja, para fechar o atuador. Atente-se à Figura 23, com um 
atuador simples de retorno por mola comercial e a simbologia correspondente.
127
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
FIGURA 23 – ATUADOR PNEUMÁTICO DE SIMPLES 
AÇÃO (A) E DETALHES DE CONSTRUÇÃO (B)
FONTE: O autor
Uma válvula fi m de curso, ou fi m de curso pneumático, é um dispositivo capaz 
de direcionar o ar comprimido quando uma força mecânica externa é aplicada sob 
ele. É uma espécie de interruptor que, ao ser pressionado, interrompe ou libera a 
passagem de ar. É instalada quando há a necessidade de o curso (atuação) de uma 
determinada máquina ser interrompido automaticamente, e retornar para, naquele 
determinado ponto, onde o dispositivo fi m de curso está instalado. A partir da Figura 
24, você visualizará um exemplo que representará um atuador (cilindro) pneumático, 
com válvula-botão, para acionar o atuador para frente (comando simples):
FIGURA 24 – CIRCUITO PNEUMÁTICO COMANDO SIMPLES
FONTE: O autor
128
 Automação inDustrial
Observe que, na Figura 24, há a aplicação de um atuador de ação simples, 
o qual é acionado por uma válvula (botoeira). Ao ser pressionado, ou liberado, 
pressiona o cilindro para frente. No lado esquerdo da fi gura, há um desenho 
representando a situação real para a aplicação do sistema. Para implementar 
um sistema eletropneumático, deve-se trocar a válvula de 3/2 vias por uma 
eletroválvula, ou válvula solenoide, que recebe o sinal elétrico por comando de 
acionamentos elétricos, ou pelo sinal do CLP (Controlador Lógico Programável). 
Continue a leitura para observar a representação de um cilindro de dupla 
ação que é acionado por válvula fi m de curso, a fi m de que o atuador realize o 
trabalho de vai e vem automaticamente. Nesse caso, as válvulas fi m de curso são 
instaladas de modo que, quando o atuador for acionado para frente (movimento 
de abertura), e chegar ao ponto máximo, ele tocará, mecanicamente, nessas 
válvulas, as quais acionarão o comando para o atuador retornar à posição inicial. 
Quando o movimento de retorno for completado, o cilindro tocará, mecanicamente, 
a segunda válvula fi m de curso, e o movimento se inicia novamente (ciclo infi nito). 
O ciclo só será interrompido quando o sistema for desligado pelo botão desliga. A 
Figura 25, a seguir, explanará a situação real de uma cortadora pneumática:
FIGURA 25 – CIRCUITO PNEUMÁTICO AUTOMATIZADO 
POR VÁLVULA FIM DE CURSO
FONTE: O autor
É importante conhecer os símbolos e os componentes principais para 
trabalhar com a automação pneumática. Assim, a partir do exposto a seguir, com 
forma gráfi ca, serão elencados os principais componentes usados em sistemas 
de automação pneumática.
129
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
FIGURA 26 – SIMBOLOGIA PARA CIRCUITOS PNEUMÁTICOS
FONTE: O autor
4.3 ACIONAMENTO HIDRÁULICO 
Os circuitos eletro-hidráulicos funcionam de forma similar ao circuito 
eletropneumático. Ao invés de ser utilizado o ar comprimido, é trabalhado com 
a bomba hidráulica (que impulsiona o óleo dentro de uma tubulação), incluindo 
a força de impulsão do óleo em movimento, que percorre a tubulação. O óleo 
é direcionado para realizar o trabalho. Como no sistema de direção hidráulica 
dos veículos automotores, há um sistema que é acoplado ao motor à combustão, 
que direciona uma parte da força para auxiliar na direção do automóvel, a fi m 
130
 Automação inDustrial
de ser mais leve e confortável para dirigir. Para a direção hidráulica, existe uma 
bomba hidráulica que é movida pela força do motor do veículo, um braço atuador 
acoplado à direção, tubulações direcionadas e fl uído (óleo de direção hidráulica).
O sistema eletro-hidráulico possui uma bomba hidráulica movida à energia 
elétrica, tubulações que conduzem a força do óleo em movimento, válvulas 
solenoides acionadas por sinal elétrico, e um comando elétrico que aciona as 
válvulas solenoides de forma lógica. Veja um circuito hidráulico e os principais 
elementos dele:
FIGURA 27 – ELEMENTOS DE UM SISTEMA HIDRÁULICO E SIMBOLOGIA
FONTE: O autor
O circuito hidráulico funciona, de forma semelhante, ao circuito pneumático, 
porém, com duas diferenças muito signifi cativas: os sistemas pneumáticos são 
usados para o acionamento mecânico de cargas e de elementos de baixo peso e 
baixo impacto. Já os sistemas hidráulicos podem ser aplicados quando os fatores 
carga (peso) e robustez forem um requisito. A outra diferença é que os sistemas 
pneumáticos podem funcionar sem a necessidade de o compressor principal 
estar, ativamente, gerando pressão, pois, como visto, quando o compressor 
131
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
atingir a quantidade de pressão sufi ciente, uma válvula de pressão instalada nele 
desliga a alimentação automaticamente. Já nos sistemas hidráulicos, a pressão é 
mantidaconstante só, e somente se, a bomba hidráulica principal estiver ligada, 
e o óleo do sistema estiver circulando, normalmente, sob pressão. Esse tipo de 
sistema é utilizado em sistemas que demandam controle e precisão em operações 
com muita carga. Os sistemas hidráulicos são usados em máquinas extrusoras, 
pressas, tratores, fabricação de aço, aplicações de extração de metal primário, 
linhas de produção automatizadas, indústrias de máquinas e ferramentas etc. Os 
principais componentes que constituem um sistema hidráulico são (LUBQUIP, 
2017):
A extrusão é um processo mecânico de produção de 
componentes de forma contínua. O material é forçado através de 
uma matriz, adquirindo, assim, a forma determinada pela forma da 
matriz projetada para a peça.
• Reservatório: É utilizado para o armazenamento do volume fl uídico de 
trabalho. Contribui para a troca de calor do sistema e para a decantação 
das partículas contaminantes para facilitar a liberação de ar e a umidade 
do fl uído.
• Bomba: Existem diversos tipos de bombas hidráulicas, desde a de 
engrenagem, palheta, pistão e outras subcategorias. O que as diferencia 
são as aplicações específi cas para cada área, contudo, todas utilizam o 
princípio de produzir uma pressão dada pelo deslocamento do volume do 
fl uido contra a carga existente.
• Válvulas: São responsáveis pelo controle da pressão e do fl uxo. Dessa 
forma, é preciso se atentar às diferentes funções que podem exercer, 
como reduzir a pressão, frenagem, segurança; e aos tipos, como válvula 
gaveta, de bronze, esfera. Existem, também, as válvulas utilizadas para 
controlar a direção, o início e o fi m do fl uxo de fl uido. É importante deixar 
claro que é incorreto pensar que o fl uido do sistema é puxado por ele, 
uma vez que o correto é que a pressão empurre o fl uido através da 
estrutura.
• Atuadores: Convertem energia de trabalho em energia mecânica. 
Podem ser divididos em: lineares ou rotativos. O uso de um cilindro 
hidráulico, por exemplo, converte a energia hidráulica em movimento 
linear e trabalho. Já um motor hidráulico converte energia hidráulica em 
movimento rotativo e trabalho.
132
 Automação inDustrial
• Óleo hidráulico: O fl uido hidráulico, além de permitir a transmissão da 
força requerida pelo sistema, também, é responsável por lubrifi car, 
internamente, as peças, como bombas e cilindros, por isso, é importante 
analisar o custo-benefício de cada tipo de fl uido e os respectivos aditivos, 
como antioxidantes e antiespumantes.
A integração de um sistema de comando elétrico, ou de automação de CLP, 
é feita através da implementação de componentes de comando compatíveis. 
Nesse caso, são utilizadas as válvulas eletro-hidráulicas, ou solenoides, com 
tecnologia para redirecionar o fl uxo de óleo dentro de um sistema, através de um 
sinal elétrico a distância. É muito importante, para a implementação de sistemas 
eletro-hidráulicos, conhecer os componentes e as respectivas simbologias deles, 
conforme fi gura que segue:
FIGURA 28 – SIMBOLOGIA PARA SISTEMAS ELETRO-HIDRÁULICOS
133
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
FONTE: O autor
134
 Automação inDustrial
5 CONTROLADOR LÓGICO 
PROGRAMÁVEL
Chegou o momento de apresentar, ao leitor, o conteúdo referente aos 
Controladores Lógicos Programáveis (CLP). O CLP é usado, na indústria e na 
automação residencial, para o controle de processos e de outros equipamentos. 
Possui entradas e saídas (analógica e digital) que possibilitam, através da 
programação, o acionamento e o controle de máquinas industriais. Essa 
programação acontece através de uma linguagem específi ca. Todos esses 
detalhes serão apresentados mais adiante.
5.1 ASPECTOS GERAIS DO CLP
Os painéis de controle analógicos, ainda, são muito utilizados pelo baixo 
custo, em relação à implementação da automação por CLP, porém, tratando-se 
do quesito tempo de manutenção (devido à altíssima quantidade de ligações e 
de fi os elétricos), que determina o período em que a máquina e a toda cadeia 
de produção fi cam paradas, acaba dependendo da experiência do técnico que 
fez a implementação, isso porque, quando um problema acontece em um turno 
de trabalho diferente, o técnico que está de plantão, naquele momento, precisa 
pensar e entender em que equipamento, fi ação ou regulagem pode mexer, para 
que esse problema seja resolvido. Assim, para quem não montou o circuito, ou 
o painel, isso leva tempo. Esse problema pode se agravar ainda mais quando 
o painel não possui o diagrama multifi lar da máquina, para guiar o trabalho 
(FRANCHI; CAMARGO, 2021). 
Com o crescimento da indústria, que se organiza para produzir mais, vem, 
também, o aumento da complexidade dos processos, os quais demandam, cada 
vez mais, equipamentos e instrumentos para o controle. No Capítulo 1 deste livro, 
foram mostrados dois exemplos, fi guras que demonstram esse problema: quadros 
elétricos com alta e baixa complexidades.
Devido a essas e a outras necessidades, surge o Controlador Lógico 
Programável. A grande revolução, no setor de comandos eletromecânicos, é, 
justamente, a possibilidade de reprogramar equipamentos, permitindo transferir 
modifi cações para o hardware, através de uma programação via software. As 
vantagens, ao utilizar o Controlador Lógico Programável, são muitas, assim, a 
seguir, serão listadas algumas delas (FRANCHI; CAMARGO, 2021):
135
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
• Programação do hardware via softwares remoto e local.
• Reutilização da programação para outros equipamentos.
• Pouca ocupação de espaço físico.
• Mais fl exibilidade e confi abilidade.
• Rapidez na elaboração e na correção de processos.
• Comunicação com outros dispositivos e com a rede industrial.
Observe uma fi gura de um CLP de pequeno porte comercial, inclusive, muito 
utilizado para fi ns de estudos em várias escolas técnicas e universidades do 
Brasil:
FIGURA 29 – CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL PEQUENO PORTE
FONTE: <https://static.weg.net/medias/downloadcenter/hed/hd6/WEG-
minicontatores-50009832-pt.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2021.
O CLP atua de forma que os transdutores fazem a leitura das variáveis do (s) 
processo(s) e as transformam em sinal elétrico, para as entradas do CLP (input). 
No CLP da Figura 30, as entradas de sinal podem ser vistas na parte superior 
(parafusos i1 até i6 = 6 entradas). Há, também, quatro saídas programáveis 
(outputs), que são independentes, e representadas por Q1, Q2, Q3 e Q4. Veja 
que há oito parafusos correspondentes às quatro saídas, isso porque é possível 
controlar sinais elétricos de nível de tensão diferentes, já que são independentes. 
Contudo, é necessário verifi car, nas especifi cações técnicas do CLP, quais são os 
níveis de tensão e de corrente suportados para que, na aplicação, não venham a 
danifi car a saída do equipamento. Assim, consegue-se controlar, além de acionar 
válvulas, motores elétricos, sinaleiras e sinalizadores, de forma independente, 
porque as saídas não dependem de uma fonte em comum. Preste atenção, a 
seguir, em uma ligação do CLP com cargas elétricas de nível de tensão diferente:
136
 Automação inDustrial
FIGURA 30 – LIGAÇÃO SIMPLES DE CLP COM TRÊS CARGAS INDEPENDENTES
FONTE: O autor
Na Figura 30, há três cargas diferentes, com os níveis de tensão também. 
Uma carga de 24V de corrente contínua, a qual é acionada pela saída Q1, do 
CLP. Uma carga monofásica, um sistema de iluminação que recebe sinal elétrico 
através da saída Q2. Por fi m, uma carga trifásica, que é o motor elétrico, acionado 
por um contator eletromagnético, através dos contatos de força. Por meio dessa 
rede trifásica, esse contator recebe o sinal elétrico monofásico na bobina, através 
da saída Q4.
Através da programação em linguagem Ladder, o profi ssional de automação 
poderá fazer a programação do CLP e das saídas dele de várias formas. Ainda, 
observando o exemplo da Figura 30, o programador pode ativar, por exemplo, a 
entrada i1, para receber o sinal de um transdutor(sensor de temperatura), e fazer 
com que o motor seja desligado quando o sensor acusar a temperatura de 50ºC. 
Ainda, agir para que a entrada i2, do CLP, seja programada, para que, ao receber 
o sinal de nível de uma boia elétrica de uma caixa d’água, desligue o motor, ou a 
137
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
motobomba, para não haver transbordamento. Por fi m, acionar a saída Q3 para 
ativar uma sinaleira de iluminação no painel de comando, indicando que a caixa 
d’água está cheia, ou vazia. São muitas as possibilidades de fácil implementação, 
através da aplicação dos Controladores Lógicos Programáveis.
Basicamente, através do CLP, são criadas soluções de malha fechada com 
os seguintes componentes: Controle (CLP); máquina, equipamento ou processo; 
e variáveis de entrada (input e feedback) e de saída (outputs). A partir disso, 
entenda como organizados os sistemas implementados com o CLP:
FIGURA 31 – CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 
CONTROLANDO PROCESSOS
FONTE: O autor
O processamento das informações capturadas pelas entradas do CLP e o 
controle dos sinais de saída são realizados a partir de uma maneira sequencial de 
ciclos de varredura (scan - escaneamento):
138
 Automação inDustrial
FIGURA 32 – SEQUÊNCIA DE VARREDURA NO CLP
FONTE: O autor
A Figura 33 abarcará, sob o formato de um diagrama de blocos, as partes 
principais do CLP.
FIGURA 33 – DIAGRAMA DE BLOCOS DE UM 
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
FONTE: Adaptada de Franchi e Camargo (2021)
O CLP, com todos os componentes, é formado por (FRANCHI; CAMARGO, 
2021):
• Fonte de alimentação: Dependendo do fabricante, pode ser de corrente 
contínua ou alternada, ou de ambas. A fonte de alimentação converte 
a tensão de entrada (127/220Vca) para a tensão de corrente contínua: 
5Vcc e 12Vcc para circuitos eletrônicos, e 24Vcc para circuitos dos 
módulos de entrada e saída, e para a bateria. 
139
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
• Bateria: É responsável por manter as alimentações do relógio de tempo 
real do CLP e da memória interna (memória RAM), mesmo quando 
houver falta de energia elétrica. A memória RAM é conhecida por ser 
volátil, pois, diante da falta de alimentação, ela apaga todos os dados; 
e pela rapidez de acesso a dados armazenados. Por isso, os CLPs 
contam com um sistema de bateria interna.
• Entradas: São de sinal analógico ou digital, para uma melhor interação 
com os dispositivos e os equipamentos. Os sinais elétricos que são lidos 
pelos módulos de entrada e saída (i/o) podem ter uma tensão de 0 a 10 
Vcc, e, de corrente elétrica, entre 4 a 20 mA.
• Saídas: São do tipo digital ou analógico.
• Unidade de processamento (CLP): É responsável por executar as 
operações lógicas, aritméticas, de tempo, de controle e outras.
• Unidade de comunicação: Permite integrar o CLP a uma rede de 
comunicação, e, até mesmo, controlar outros CLPs. 
5.2 CLPS MODULARES
Os CLPs modulares são compostos de estruturas modulares, sendo que cada 
estrutura executa determinadas funções. Nesse tipo de módulo, é possível ter, em 
um sistema, o seguinte: um módulo de processador, de memória e de fonte, em um 
conjunto único, ou separadamente, porém, conectados. Isso favorece as opções 
de atualizar e de fazer upgrades separadamente, de acordo com a necessidade 
da indústria. No caso, se for necessário aumentar a capacidade de memória de 
todo o sistema, é substituído, apenas, o módulo de memória. Para melhorar o 
processamento, pode ser feito com o módulo processador. O mesmo acontece 
com o módulo de entradas e de saídas, caso seja preciso aumentar a quantidade 
de dispositivos a serem controlados por uma única unidade de controle.
Os CLPs modulares são colocados em posições predefi nidas, chamadas 
de racks, as quais são capazes de formar sistemas de médio ou grande porte, 
a depender da necessidade. Continue para visualizar as fi guras seguintes, que 
representarão a ordem de posição dos módulos do CLP e a estrutura de um CLP 
modular comercial, respectivamente.
140
 Automação inDustrial
FIGURA 34 – ARQUITETURA DO CLP MODULAR
FONTE: Adaptada de Franchi e Camargo (2021)
FIGURA 35 – CLP MODULAR COMERCIAL
FONTE: O autor
5.3 LINGUAGEM E PROGRAMAÇÃO 
DO CLP
Para que todo o hardware possa trabalhar e executar todas as funções que 
foram citadas anteriormente, neste livro didático, o CLP precisa que seja instalada 
141
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
e confi gurada toda a parte de software. Sem ela, o equipamento não exercerá a 
sua função. O software é como a alma do equipamento. Fica instalado na memória 
ROM (Read Only Memory) do CLP. A memória ROM permite o armazenamento de 
dados, de programas e de fi rmwares dos dispositivos transdutores da planta.
5.3.1 LinGuaGem De ProGramação
O hardware executa instruções e programas através de uma linguagem de 
baixo nível, ou, também, chamada de linguagem de máquina. As linguagens de 
baixo nível de abstração são consideradas de difícil interpretação, e necessitam 
de tradutores para a interação. Assim, foram criadas as de programação, com um 
alto nível de abstração, mais fáceis de entendimento, devido a termos e a ações 
presentes que correspondem a palavras do idioma natural (geralmente, o inglês). 
Através dos tradutores e dos compiladores, um programador escreve um código 
em linguagem de alto nível, é compilado e traduzido para a linguagem de máquina 
(de baixo nível). Portanto, o que, na realidade, ocorre, é uma interação virtual 
entre o homem e a máquina, pois o que, na realidade, está sendo executado no 
computador, ou CLP, são instruções em linguagem de máquina.
Para realizar a programação em CLPs, são, comumente, utilizadas as 
linguagens de lista de instruções e diagramas de blocos e de contatos (linguagem 
Ladder). A seguir, o leitor entenderá a diferença entre cada uma delas:
• Lista de instruções: É uma linguagem pouco utilizada, por não dar uma 
visão gráfi ca do que está acontecendo e do que está sendo implementado 
no CLP. Trata-se de uma abordagem muito funcional e robusta, mas que 
leva tempo para o entendimento e a resolução de problemas. Utiliza 
instruções diretas para o microcomputador poder executar. Praticamente, 
é uma linguagem de máquina.
• Diagrama de blocos: Essa linguagem é composta por um conjunto 
de símbolos gráfi cos de lógica combinatória, assim, cada símbolo 
representa uma operação que a máquina deve executar. As operações 
se assemelham com portas lógicas e lógica booleana.
• Diagrama de contatos (linguagem Ladder): A linguagem Ladder é a mais 
difundida e utilizada no meio profi ssional, para a automação industrial, por 
oferecer uma visão geral do funcionamento da planta, dos dispositivos e 
das funções programadas. Com entendimento e implementação fáceis, 
o técnico precisa, apenas, possuir conhecimento básico de comandos 
e de acionamentos elétricos para começar a implementar os diagramas 
de contatos. Assemelha-se a diagramas unifi lares de acionamentos 
elétricos.
142
 Automação inDustrial
A seguir, o leitor encontrará as Figuras 36, 37 e 38, respectivamente, com 
os exemplos de lista de instruções, diagrama de blocos e diagrama de contatos, 
implementados para o CLP.
FIGURA 36 – LISTA DE INSTRUÇÕES PARA CLP
FONTE: O autor
FIGURA 37 – DIAGRAMA DE BLOCOS PARA CLP
FONTE: O autor
FIGURA 38 – DIAGRAMA DE CONTATOS PARA CLP
FONTE: O autor
143
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
5.3.2 LinGuaGem De ProGramação 
Para CLP
O diagrama de contato é uma forma de programar os CLPs por meio de 
símbolos gráfi cos, representando contatos e bobinas. É uma maneira muito 
efi ciente de abstração, pois, através dos símbolos, o software os traduz para 
a linguagem de máquina, fazendo o CLP operar de forma lógica e efi ciente. O 
diagrama de linhagem Ladder é composto por duas linhas laterais com forma 
vertical. Essas linhas são interligadas através de outras, com símbolos na 
horizontal, formando uma espécie de “escada”, a qual representa os dispositivose as funções lógicas.
A função gráfi ca das linhas, no diagrama de comando, corresponde a 
fazerem com que o “sinal” da linha vertical esquerda chegue até o dispositivo que 
está ligado à linha vertical direita, como se fosse a ligação do “positivo com o 
negativo”, o que faz acontecer a saída do CLP ou um dispositivo conectado a ele 
ser acionado. A lógica fl ui da barra lateral esquerda para a barra lateral direita. 
Entre as barras laterais, na vertical, fi cam os dispositivos de controle, de comando 
e de tempo, os quais fazem (ou não) com que a lógica fl ua de uma barra para 
a outra, de acordo com a confi guração do programador. Assim, a saída do CLP 
é acionada ou desligada. A partir da Figura 39, a seguir, apresentaremos três 
símbolos gráfi cos em linguagem Ladder, os respectivos signifi cados deles e os 
símbolos em acionamentos elétricos.
FIGURA 39 – ELEMENTOS DO DIAGRAMA DE CONTATOS
FONTE: O autor
A partir desses elementos, é possível associar os elementos lógicos das 
funções booleanas e do diagrama de Ladder. Na fi gura que segue, estarão 
presentes os símbolos no diagrama de comando, incluindo os respectivos 
correspondentes na função booleana.
144
 Automação inDustrial
FIGURA 40 – PORTAS LÓGICAS E CORRESPONDENTE 
FUNÇÃO NO DIAGRAMA LADDER
FONTE: O autor
Faremos a explicação e a aplicação para os símbolos e as funções 
visualizados na fi gura anterior:
• Função Not, ou Não: Conhecida como função de negação, é usada uma 
lógica booleana para alterar o valor do sinal que perpassa por ela, de 
forma que, se há o sinal digital “1”, essa função altera o sinal para “0”. Na 
computação, o “sim” se torna um “não”, e, no diagrama de comando, se o 
comando for utilizado para “ligar” algo, esse sinal inverte para “desligar”. 
O mesmo ocorre com sinal de “desligar”, ao passar que, ao ser colocada, 
em prática, essa função lógica, inverte-se para “ligar” (desligado inverte 
para ligado).
• Função And, ou “E”: Conhecida como porta lógica “and”, funciona 
baseada em dois ou mais sinais lógicos que precisam estar ligados, ao 
mesmo tempo, para que a saída do CLP seja acionada. Na eletricidade 
e na eletrônica, essa função, também, é conhecida como ligação 
“série”. Imagine dois interruptores ligados, em série, a uma lâmpada. A 
lâmpada só receberá o sinal se os dois interruptores estiverem fechados, 
permitindo a passagem da corrente elétrica. Se aumentarmos o número 
de interruptores ligados em série, o mesmo ocorrerá para três, quatro, 
cinco deles. Na automação, essa função serve para programar uma 
saída qualquer do CLP, para que só seja acionada se, na entrega, para 
X, Y e Z, do CLP, esteja chegando sinal. Caso contrário, a saída se 
comportará, sempre, como desligada.
• Função “OR”, ou OU: Na eletrônica digital e na álgebra booleana, é 
conhecida com função “OU”, e funciona com base em dois ou mais sinais 
145
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
lógicos ligados a uma mesma porta lógica, para indicar uma ligação em 
“paralelo”. Imagine uma ligação de dois ou mais interruptores ligados 
em paralelo, enviando um sinal para uma mesma lâmpada. Nesse 
tipo de ligação, qualquer que seja o interruptor ligado, deve fazer com 
que chegue sinal na lâmpada, e que ela seja acionada. Não importa o 
número de interruptores, pois qualquer um que permita a passagem de 
corrente elétrica fará o acionamento. Com relação a portas lógicas, uma 
porta lógica OU deve conter dois ou mais entradas de sinal, sendo que 
qualquer entrada que receba um sinal fará com que apareça um sinal do 
outro lado. Para a automação de linguagem Ladder, essa ligação pode 
ser feita através de duas ou mais entradas de sinal analógico ou digital, 
e o CLP deve ser programado para que, em qualquer uma das entradas 
(ix, iy, iz) que foram implementadas para a função aparecer sinal, uma 
saída será acionada (Ox). 
Compreenda, a seguir, uma situação de conexão das entradas e saídas do 
CLP para implementar as funções lógicas E e OU (AND e OR). Conectam-se as 
botoeiras B1 e B2, respectivamente, nas entradas I1 e I2, do CLP. A lâmpada 
recebe um sinal elétrico na saída Q1 e poderá ser acionada ou desligada, 
dependendo da programação implementada para o CLP e da situação que ocorrer 
pelas entradas.
FIGURA 41 – DIAGRAMA MULTIFILAR DE LIGAÇÃO DE CLP PARA 
IMPLEMENTAR FUNÇÕES AND E OR PARA UMA CARGA (LÂMPADA)
FONTE: O autor
146
 Automação inDustrial
Essa mesma ligação pode funcionar na função AND (E) e na função OR 
(OU), só depende da ligação (programação) que será implementada no software 
do CLP ou na própria IHM. Observe, a seguir, como fi cará o funcionamento e o 
acionamento da carga (L):
• Se implementada a função AND no CLP, o comportamento da saída Q1 
será o seguinte: após ser ligada a alimentação do CLP, nos terminais A1 
e A2, é iniciado e inicia o programa. Após iniciado e executado o scan, o 
CLP checará que não há sinal em nenhuma das entradas. Se a botoeira 
B1 for acionada, haverá, apenas, um sinal, e nada acontece. Se, apenas, 
a botoeira B2 for acionada, nada acontece. Se o operador pressionar 
as botoeiras B1 e B2, simultaneamente, o CLP detectará um sinal nas 
entradas i1 e i2, e, imediatamente, acionará a carga (L).
• Se implementada a função OR no CLP, o comportamento da saída Q1 
será o seguinte: após ser ligada a alimentação do CLP nos terminais A1 
e A2, é iniciado e inicia o programa. Após iniciado e executado o scan, 
o CLP checará que não há sinal em nenhuma das entradas. Quando a 
botoeira B1 for acionada, imediatamente, a saída Q1 é acionada também, 
e, a carga (L), ligada. Se essa botoeira B1 for desligada e ligada a B2, a 
carga (L) é acionada. Por fi m, se ambas apresentarem ativação, a carga 
(L) está apta a ser acionada.
A seguir, estará disponível a programação do diagrama de contatos para, 
respectivamente, as ligações AND e OR para uma carga.
FIGURA 42 – PROGRAMAÇÃO LADDER PARA FUNÇÕES 
AND E OR DE DUAS ENTRADAS E UMA SAÍDA
FONTE: O autor
147
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
Continue os estudos, pois serão apresentadas algumas funções importantes 
e muito utilizadas no cotidiano de quem trabalha com a programação e com a 
implementação de soluções com CLP.
5.3.3 FunçÕes aVançaDas em 
ProGramação LaDDer
Existem vários tipos de funções e de funcionalidades, na linguagem Ladder, 
que podem ser implementadas para o CLP. Algumas dessas funções serão 
expostas a seguir.
I. Função Set; II. Função Reset; III. Temporizador.
Veja a programação das funções mencionadas anteriormente, através da 
Figura 43.
FIGURA 43 – REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DOS DIAGRAMAS DE CONTATO 
DAS FUNÇÕES SET, RESET, TEMPORIZADOR E CONTADOR
FONTE: O autor
148
 Automação inDustrial
5.3.4 PartiDa consecutiVa Para 
motores elÉtricos utiliZanDo a 
linGuaGem LaDDer
Uma situação muito comum na indústria, para ser resolvida com automação, 
é o acionamento de motores com partida consecutiva. Ela, também, é conhecida 
como partida sequencial de motores.
FIGURA 44 – DIAGRAMAS DE FORÇA E COMANDO DE UMA 
PARTIDA DE MOTORES TRIFÁSICOS CONSECUTIVA
FONTE: O autor
Do lado esquerdo, observa-se o diagrama de partida direta (partida simples) 
de dois motores trifásicos. Os motores estão equipados com disjuntor motor (Q1 
e Q2); contator (K1 e K2), responsável pelo acionamento; e relé de sobrecarga 
(RT1 e RT2). Do lado direito, marca presença o diagrama de comandos (também, 
conhecido como diagrama de controle). Para o acionamento das bobinas dos 
contatores, deve-se acionar o comando através da botoeira de acionamento B1. 
Assim, liga-se a bobina do contator K1, e, em paralelo, a bobina do temporizador 
T1. Quando a bobina do temporizador recebe alimentação, dá início à contagem 
de tempo (delay), para que o contato aberto do temporizador, que pode ser visto 
no comando, acione após a contagem da bobina do contator K2. Para desligar 
todo o sistema, basta pressionar a botoeira B0. Assim, está pronto para o início 
(Reset) novamente.
149
ACIONAMENTOSCapítulo 3 
FIGURA 45 – ACIONAMENTO DE DOIS MOTORES 
ELÉTRICOS EM PARTIDA SEQUENCIAL COM CLP
FONTE: O autor
No diagrama de acionamentos elétricos, as bobinas dos contatores K1 e K2 
são acionadas a partir do sinal vindo da botoeira B1. Aciona-se, primeiramente, a 
saída Q1 (contator K1), a qual ativa o temporizador T, confi gurado para esperar 5s 
para mandar o sinal para a Q2. Após os 5s, a Q2 é acionada, e, a bobina de K2, 
também.
ATIVIDADE DE ESTUDO:
1 - O CLP é usado, na indústria e na automação residencial, para 
o controle de processos e de outros equipamentos. Possui 
entradas e saídas (analógica e digital) que possibilitam, através 
da programação, o acionamento e o controle de máquinas 
industriais. Essa programação acontece por meio uma linguagem 
específi ca. Assinale a alternativa que descreve essa linguagem 
de programação específi ca dos CLPs:
a) ( ) Python.
b) ( ) C++.
c) ( ) Assembly.
d) ( ) Ladder.
150
 Automação inDustrial
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES
Neste capítulo, foram apresentados os princípios de funcionamento 
e de aplicabilidade dos relés eletromagnéticos, dos contatos aplicados em 
automação industrial, dos motores elétricos de corrente contínua e dos motores 
de passo. Inicialmente, estudamos os sistemas de automação em máquinas, os 
processos industriais, o acionamento de cargas por relés e os contatores. Em 
seguida, visualizamos os principais comandos a distância, mais conhecidos 
em acionamentos elétricos; e os conteúdos referentes aos acionamentos 
automatizado e automático, para se chegar nos CLPs.
Tivemos contato com os conhecimentos técnicos referentes ao princípio de 
funcionamento, aos diagramas e esquemas de ligação, aos relés, aos contatores 
e aos CLPs, incluindo a aplicação, em soluções práticas, para a indústria.
Ainda, neste Capítulo 3, foram contextualizados os conceitos de sistemas 
pneumáticos e hidráulicos industriais, acionados através de comandos elétricos 
e eletrônicos (via CLP). Por fi m, elencou-se toda a parte de simbologia e de 
esquema de ligação dos sistemas eletropneumáticos e eletro-hidráulicos, com a 
aplicação prática na indústria, além dos requisitos básicos para a implementação 
de sistemas eletro-hidro-pneumáticos automatizados.
A automação é uma área de atuação muito rica e vasta que, com certeza, 
apresentará grandes oportunidades para o leitor.
REFERÊNCIAS
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Paulo: ABHP, 1997.
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circuitos. 6. ed. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, 1998.
BRAGA, N. C. Eletrônica básica para mecatrônica. 1. ed. São Paulo: Editora 
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BRUNETTI, F. Mecânica dos fl uidos. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 
2008.
CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. Porto Alegre: AMGH, 
2013.
151
ACIONAMENTOS Capítulo 3 
FRANCHI, C. M. Acionamentos elétricos. 4. ed. São Paulo: Érica, 2011.
FRANCHI, C. M.; CAMARGO, V. L. A. Controladores Lógicos Programáveis: 
sistemas discretos e analógicos. São Paulo: Érica, 2021.
GROOVER, M. Automação industrial e sistemas de manufatura. 3. ed. São 
Paulo: Editora Pearson, 2011.
LUBQUIP. Sistemas hidráulicos. 2017. Disponível em: https://eximport.com.br/
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PAZOS, F. A.; LOVISOLO, L. Automação de sistemas e robótica. 1. ed. Rio de 
Janeiro: Editora Axcel Books do Brasil, 2002.
SILVEIRA, P. R. da; SANTOS, W. E. dos. Automação e controle discreto. 5. ed. 
São Paulo: Érica, 2003.
WEG. Catálogo: Minicontatores - Sua melhor solução para manobras 
elétricas. 2021. Disponível em: https://static.weg.net/medias/downloadcenter/
hed/hd6/WEG-minicontatores-50009832-pt.pdf. Acesso em: 24 abr. 2021.