Interfaces de Comunicação em CLPs

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CONTROLADORES LÓGICOS 
PROGRAMÁVEIS 
AULA 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Carla de Lara 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Começaremos esta etapa tratando a respeito das interfaces de 
comunicação que podem ser implantadas com os controladores lógicos 
programáveis para otimizar a comunicação entre o sistema e o operador. Em 
seguida, veremos como esses dispositivos podem ser programados e quais suas 
relações com os demais elementos de um sistema automatizado. 
Abordaremos a instalação de inversores de frequência com o controlador 
lógico programável, a fim de realizar a interface dos inversores com o Controle 
Lógico Programável (CLP). Na sequência, analisamos os relés de interface, que, 
como o próprio nome sugere, são destinados ao interfaceamento do CLP com 
os sensores e atuadores. 
Por fim, estudaremos os relés inteligentes, que podem ser considerados 
como tipos de CLPs compactos, sendo esses utilizados em aplicações de 
pequeno porte. 
TEMA 1 – INTERFACE HOMEM-MÁQUINA (IHM) 
Nossos estudos iniciaram-se com as interfaces homem-máquina (IHMs), 
que podemos definir como ferramentas ou dispositivos que facilitam a 
comunicação dos operadores com as máquinas. Além do nome IHM, elas são 
conhecidas por outras nomenclaturas, como MMI, que se trata da sigla do nome 
em inglês man-machine interface, GUI (graphical user interface – interface 
gráfica do usuário) e OIT (operator interface terminal – terminal de interface do 
usuário). Porém, mesmo com esses diversos nomes, sempre estão referidos aos 
dispositivos de comunicação entre usuário e máquinas. 
O uso de interfaces para usuários está cada vez mais presente não só na 
indústria, mas também na sociedade como um todo. É impossível não 
pensarmos nas diversas interfaces que fazem parte do nosso dia a dia. Como 
exemplo, podemos citar o uso de dispositivos como totens em restaurantes, nos 
quais podemos fazer o pedido da refeição que desejamos e o sistema envia para 
a cozinha. Outros ambientes em que as interfaces são muito comuns são os 
bancos, nos quais elas podem ser empregadas desde a triagem no atendimento 
ao cliente até os caixas eletrônicos. Portanto, podemos perceber que é cada vez 
mais comum o uso desses dispositivos em todos os ambientes. 
 
 
 
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Na Figura 1 está representada uma aplicação de IHM para um sistema de 
segurança, no qual o usuário pode observar as imagens obtidas por uma câmera 
de segurança em uma tela que contém, além da imagem, outras funcionalidades. 
Com isso, podemos verificar que as IHMs estão presentes nos mais diversos 
tipos de ambientes, sendo utilizadas em diferentes aplicações. 
Figura 1 – Exemplo de aplicação de IHM 
 
Crédito: metamorworks/Shutterstock. 
Na indústria não poderia ser diferente, pois é fundamental que os 
operadores façam intervenções nas máquinas que controlam para ativar 
dispositivos ou processos, além de obter informações sobre eles. Quando não 
tínhamos IHMs tão desenvolvidas como hoje, era comum o uso de botoeiras, 
chaves e sinalizadores para realizar essas intervenções. Entretanto, conforme 
discutido por Lamb (2015), os avanços tecnológicos permitiram a substituição 
dos equipamentos mencionados anteriormente por textos dedicados e displays 
gráficos, empregando teclados equipados com botões de membrana e telas 
sensíveis ao toque (touch screens). 
Existem diferentes tipos de interfaces no ambiente industrial, como os 
computadores industriais munidos de monitor com teclado e mouse para 
comunicação com os processos. Porém, é comum a presença de IHMs nos 
dispositivos, inclusive no CLP, que é nosso objeto de estudo. Dependendo do 
 
 
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fabricante ou do modelo, as IHMs presentes no CLP podem assumir diferentes 
características, por isso, estudaremos as diferentes possibilidades para essa 
funcionalidade. 
Independentemente do modelo de IHM, temos que ela apresenta duas 
partes básicas, sendo elas os componentes de hardware (parte física) e os 
componentes de software, os quais se referem à lógica de funcionamento. A IHM 
oferece duas funções principais, além da comunicação com o operador. 
• Entrada: permite o envio de comandos, sinais ou dados para o sistema 
ou controlador por parte do usuário; 
• Saída: permite que o sistema controle os efeitos da manipulação dos 
usuários por meio de envio de comandos aos atuadores. 
O principal objetivo da utilização de IHMs é permitir a operação da 
máquina de uma forma mais simplificada e eficaz. O operador precisa oferecer 
parâmetros de entrada para que as funções sejam executadas. Por outro lado, 
a IHM deve oferecer as informações necessárias de resposta ao operador. Esses 
fatores influenciam diretamente no planejamento das informações que serão 
trabalhadas nos menus das IHMs, que devem ser otimizadas a fim de permitir a 
melhor comunicação possível entre operador e sistema. Nas seções a seguir, 
analisaremos algumas possibilidades de IHMs empregadas nos sistemas 
automatizados. 
1.1 Interfaces baseadas em texto 
As interfaces baseadas em texto consistem na exposição de informações 
referentes às instruções ou estados de máquina ao operador por meio de 
dispositivos que exibem textos, como display. Além disso, esses sistemas podem 
ou não conter botões para interação entre o sistema e o usuário. 
Existem diferentes opções de display que podem ser empregados nesse 
tipo de interface, como o de LCD e de LED, sendo um exemplo desse o 
apresentado na Figura 2, por meio da qual podemos observar um painel de LED. 
O uso de painel de LED normalmente está envolvido no fornecimento de 
informações a distâncias maiores entre o usuário e as máquinas, pois costumam 
ter dimensões maiores. 
 
 
 
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Figura 2 – Exemplo de display de texto empregado como IHM 
 
Crédito: komar_off/Shutterstock. 
1.2 Interfaces gráficas 
Uma forma mais completa de fornecer informações e possibilidade de 
interação entre usuários e máquinas são as interfaces gráficas, que foram 
desenvolvidas por meio dos avanços tecnológicos. Essas interfaces costumam 
apresentar ilustrações da máquina ou da linha de produção para facilitar a 
interpretação das operações do sistema e o diagnóstico. Ainda, existe a 
possibilidade de integrar essas interfaces com sistemas supervisórios, o que 
torna a operação ainda melhor, pois facilita o monitoramento e a própria 
operação do sistema. 
As telas desenvolvidas para as interfaces podem ser coloridas ou 
monocromáticas, além de serem equipadas com botões ou telas sensíveis ao 
toque. Esses fatores vão depender dos fabricantes e das aplicações. Um 
exemplo de interface gráfica é apresentado na Figura 3, na qual podemos 
verificar um sistema representado por meio de seu esquemático, além de outras 
variáveis. 
 
 
 
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Figura 3 – Exemplo de interface gráfica 
 
Crédito: Mohd Rodi/Shutterstock. 
As interfaces gráficas são desenvolvidas pela maior parte dos fabricantes 
de CLP, ou então, por fabricantes terceirizados especializados nesse tipo de 
tecnologia. Além disso, esses dispositivos empregam software e sistemas 
operacionais, porém, esse assunto será abordado no próximo tópico. Além 
disso, esse tipo de interface permite a criação de diferentes telas e objetos de 
interfaces. 
Outra possibilidade para interface gráfica é o faceplate, o qual consiste 
em um objeto que contém um conjunto padronizado de botões e indicadores que 
são operados via software com diferentes dados de dispositivos. Ainda, 
diferentes dispositivos de um mesmo tipo, como motores, podem utilizar o 
mesmo faceplate, sendo que cada um conta com seus botões de acionamento 
e indicadores de estados (Lamb, 2015). 
1.3 Telas sensíveis ao toque 
As telas sensíveis ao toque, também conhecidas pelo seu nome em inglês 
touch screen, têm se tornado cada vez mais comuns em todos os ambientes. 
 
 
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Essas telas consistem em displays eletrônicos visuais que têm a capacidade de 
detectar a presença e a localizaçãode um toque feito neles (Lamb, 2015). A 
localização do toque é feita por meio de um sistema de coordenadas x e y, e 
esse toque permite a interação direta com o que está sendo exibido na tela. 
A Figura 4 apresenta um exemplo de IHM que faz uso de telas sensíveis 
ao toque. 
Figura 4 – Exemplo de interface por meio de touch screen 
 
Crédito: genkur/Shutterstock. 
Existem diferentes tipos de telas sensíveis ao toque, sendo as mais 
comuns a resistiva, a capacitiva e a infravermelho. A seguir, comentaremos 
sobre as diferenças entre elas e suas características. 
• Resistiva: esse tipo de tela é feito por meio de três camadas bem finas, 
sendo a primeira resistiva, seguida de uma camada de vidro normal 
coberta por uma camada de um material condutor. Entre a camada 
resistiva e a condutora existem espaçadores, sendo que entre elas 
circulam correntes elétricas de baixa intensidade. Ao pressionar essa 
superfície, as camadas interiores tocam-se e o painel atua como um par 
de divisores de tensão, criando correntes elétricas que indicarão a 
 
 
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localização em que a tela foi pressionada. E, por fim, essa informação é 
enviada para o controlador que a interpretará (Lamb, 2015); 
• Capacitiva: nesse tipo de tela existe uma camada de material isolante, 
como o vidro, revestido por um condutor transparente. Além disso, o corpo 
humano também é um condutor, portanto, quando em contato com a 
superfície da tela, ocorre a alteração do campo eletroestático, indicando 
uma variação na capacitância do sistema. Essa alteração indica a 
localização do toque realizado, sendo enviada para o controlador, assim 
como na tela resistiva. Diferentemente do que acontece em uma tela 
resistiva, não é possível acionar uma tela capacitiva com um material 
isolante, sendo assim, no caso de luvas isolantes estarem sendo usadas, 
não será possível acionar a tela. Esse problema pode ser resolvido com 
o uso de canetas capacitivas ou então luvas com as pontas dos dedos 
feitas de material condutor; 
• Infravermelho: esse tipo de tela conta com um vetor de LEDs 
infravermelhos e pares de fotodetectores ao redor de suas bordas que 
identificarão a interrupção no padrão dos feixes de luz. Esses feixes de 
luz são dispostos na horizontal e vertical, formando uma espécie de grade 
com eixos X e Y. Sendo assim, os sensores conseguem identificar 
exatamente a localização do toque. Esse tipo de tela pode detectar 
praticamente qualquer tipo de toque, como por meio de um dedo, com 
luva ou caneta. Além disso, é muito empregada em situações em que não 
se pode utilizar condutores, podendo ser mais duráveis que as capacitivas 
e resistivas (Lamb, 2015). 
A escolha do tipo de tela que será adotada depende de diversos fatores, 
assim como todos os dispositivos dos sistemas de automação, sendo necessário 
avaliar as situações em que serão empregadas, o ambiente físico e os demais 
elementos que farão a integração com a tela. Por isso, será necessária toda uma 
avaliação para a escolha de qual modelo será mais adequado, assim como para 
as demais interfaces que apresentamos. 
TEMA 2 – PROGRAMAÇÃO DE IHMS 
Neste tópico, vamos tratar das especificações de IHM, falando sobre suas 
características quanto a software e hardware, além de tratar da comunicação e 
 
 
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da compatibilidade dela com os demais dispositivos. Ainda, antes desses 
assuntos, abordaremos outras características e a evolução que as IHMs 
sofreram ao longo dos anos para, então, entendermos o contexto. 
Em nosso primeiro tópico, definimos o que é uma IHM, introduzimos suas 
aplicações e falamos a respeito dos principais tipos existentes. As IHMs estão 
presentes próximo às máquinas com as quais elas fazem a interface de 
comunicação, ou seja, são dispositivos que ficam no chão de fábrica. 
Nesse cenário, é importante que a IHM seja robusta o suficiente para 
aguentar um ambiente agressivo, com umidade, temperatura e poeira. As IHMs 
também estão sujeitas aos graus de proteção da Comissão Eletrotécnica 
Internacional, ou seja, a classificação IP. 
Além disso, quando falamos no uso de IHMs com o CLP estamos dizendo 
que a função da IHM é traduzir os sinais do CLP para uma apresentação de fácil 
entendimento e mais amigável para o operador do sistema (Moraes, 2015). 
Outro ponto relevante para o uso de IHMs trata-se das diversas vantagens 
que esses dispositivos trouxeram para a comunicação entre operador e sistema 
quando comparados às antigas interfaces de comunicação utilizadas, no caso, 
os painéis sinóticos. Conforme discutido por Moraes (2015), o desenvolvimento 
de IHMs equipadas com visores alfanuméricos, teclados de funções e 
comunicação serial teve como vantagens: 
• Economia com fiação e acessórios, pois com a possibilidade de 
comunicação serial ou utilizando meios sem fios, diminuíram-se os gastos 
com pontos de entradas e saídas, além da conexão desses com sinaleiros 
e botões; 
• Redução da mão de obra com a montagem dos painéis, pois com a IHM 
é preciso apenas o desenvolvimento de suas telas e programação; 
• Eliminação do painel sinótico físico; 
• Melhoria na capacidade de comando e controle, pois a IHM auxilia o CLP 
em funções envolvidas nesses processos; 
• Aumento da flexibilidade diante das possíveis alterações necessárias no 
sistema; 
• Operação e interface amigável e de fácil compreensão; 
• Facilidade de programação e manutenção. 
 
 
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Quando falamos nas aplicações e utilizações das IHMs, precisamos 
apontar as que também são apresentadas por Moraes (2015): 
• Visualização de alarmes acionados por condições anormais do sistema; 
• Visualização de dados dos diversos atuadores envolvidos nos processos 
que são controlados pelo CLP; 
• Visualização de dados dos processos controlados pelo sistema; 
• Alteração de parâmetros dos processos; 
• Operação manual de componentes das máquinas; 
• Alteração e configuração de equipamentos envolvidos no sistema. 
Temos que a maioria dos fabricantes de CLP também produzem IHMs, 
principalmente para o interfaceamento de comunicação deles com os 
operadores. Porém, existe ainda a possibilidade de combinar CLP de um 
fabricante com IHM de outro fabricante, sendo necessário apenas a 
compatibilidade entre esses dispositivos. Sobre essa questão, discutiremos mais 
a respeito nas próximas seções. 
Voltando à fabricação de IHMs pelos fabricantes de CLP, temos que elas 
podem tanto empregar sistemas operacionais proprietários (desenvolvidos pelos 
próprios fabricantes) quanto utilizar sistemas operacionais contidos em 
plataformas de computadores, como o Windows, da Microsoft, e o Linux. Já os 
programas empregados na programação da IHM tendem a ser propriedade dos 
fabricantes, estando os drivers disponíveis para a maioria das plataformas de 
controle comuns no meio (Lamb, 2015). 
A seguir, vamos discutir sobre a comunicação de IHMs, além dos fatores 
a serem observados quando falamos do uso de dispositivos de diferentes 
fabricantes, ou seja, sobre a compatibilidade. 
2.1 Comunicação de IHMs 
A comunicação de IHMs refere-se a como esses dispositivos farão a troca 
de dados e informações com os demais dispositivos do sistema, como o CLP. 
Como podemos perceber, esse é um ponto muito importante, pois sem essa 
comunicação não existe o interfaceamento entre a máquina e o operador. Existe 
a possibilidade de comunicar a IHM diretamente com o CLP, nesse caso, 
empregando algum cabo de comunicação, ou ainda, conectá-la por meio de uma 
rede de comunicação. 
 
 
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Quando empregamos a comunicação serial, usualmente ela é 
implementada seguindo o sistema ponto a ponto, sendo a IHM conectada 
diretamente ao CLP por meio de cabeamento utilizando as portas de 
comunicação dos dispositivos. Como exemplos de padrões de comunicação 
serial podemos citar o RS-232, RS-485 e USB. Porém, vale ressaltar que podem 
existir sistemas que não são ponto a ponto e trabalham em rede de 
comunicação.Entretanto, as IHMs não precisam necessariamente se comunicar por 
meio de comunicação serial, sendo possível comunicá-las também por meio de 
protocolo TCP/IP, via ethernet. Inclusive, podem existir modelos de IHMs que 
apresentem tanto a possibilidade de comunicação serial quanto por protocolo 
TCP/IP, como é o caso da IHM da fabricante Delta, que é apresentada na Figura 
5. 
Figura 5 – Exemplo de IHM com porta serial e via TCP/IP 
 
Crédito: Jefferson Schnaider. 
2.2 Compatibilidade entre fabricantes 
Já havíamos comentado que a IHM e o CLP não precisam ser 
necessariamente do mesmo fabricante, ou seja, podemos ter uma IHM de marca 
 
 
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X sendo instalada com um CLP de marca Y. Porém, é importante mencionar que 
não são todos os dispositivos que apresentam essa possibilidade, sendo assim, 
para que o uso de dispositivos de diferentes marcas seja possível, é importante 
que exista a compatibilidade entre eles. 
Podemos classificar a compatibilidade entre a IHM e o CLP considerando 
dois aspectos importantes, a compatibilidade de hardware e a de software. 
Quando falamos em compatibilidade de software, estamos falando sobre a parte 
da programação, como o sistema operacional, já o hardware corresponde à parte 
física dos dispositivos, como as portas de comunicação. 
Outro fator importante de mencionarmos é que essa questão de 
compatibilidade não serve apenas para a IHM e o CLP, mas também para todos 
os demais equipamentos que vamos adicionar ao sistema automatizado. 
Portanto, a criação de protocolos e tecnologias abertas (não proprietárias) 
facilitou e muito a questão de compatibilidade entre as marcas, tornando possível 
o desenvolvimento de soluções para a automação que fazem uso de dispositivos 
de diferentes marcas operando em conjunto para realizar o controle de 
processos. 
Ainda, temos que a questão de compatibilidade não é algo a se preocupar 
em modelos de CLPs que já venham com interface do operador integrada, uma 
vez que esse dispositivo já apresenta na sua própria estrutura a IHM, embora 
esse fato não seja característica de todos os CLPs, por isso, quando não 
trabalhamos com modelos com IHM integrada, a compatibilidade deve ser um 
dos pontos avaliados no projeto do sistema. 
TEMA 3 – INTERFACE COM INVERSORES DE FREQUÊNCIA 
Neste tópico, nosso objetivo será explicar como os CLPs podem operar 
em conjunto com os inversores de frequência no acionamento de motores 
elétricos. Sabemos que grande parte dos atuadores empregados nas indústrias 
são do tipo motores, entre os quais motores elétricos são a maioria. Existem 
diferentes formas de acionarmos um motor elétrico, inclusive por meio de 
circuitos eletromecânicos. Entretanto, com as tecnologias avançando e criando 
dispositivos cada vez mais robustos e multifuncionais, temos que se configuram 
como tecnologias emergentes para o acionamento de motores o inversor de 
frequência e o CLP (Petruzella, 2013). 
 
 
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O inversor de frequência pode ser definido como um equipamento que 
permite o acionamento do motor com diferentes velocidades, ou seja, é possível 
o acionamento de cargas que operem em uma ampla faixa de velocidades por 
meio do motor elétrico. Nas seções a seguir, abordaremos como o inversor de 
frequência atua nesse acionamento, por hora, vamos considerar que esse 
controle da velocidade do motor pode aumentar a eficiência e o desempenho da 
operação dos motores (Petruzella, 2013). 
Já o CLP também vem sendo cada vez mais utilizado no acionamento de 
motores elétricos, substituindo os circuitos de acionamentos tradicionais que 
incluem a montagem física de componentes. 
Sendo assim, podemos dizer que o CLP atua no acionamento dos 
motores elétricos considerando a programação inserida nele, eliminando o 
número de conexões físicas e tendo possibilidade de reprogramação. Ambas as 
tecnologias apresentadas neste tema são eletrônicas, portanto, nas próximas 
seções falaremos mais a respeito dos inversores de frequência e sobre os 
requisitos de instalação desses sistemas eletrônicos. 
3.1 Introdução aos inversores de frequência 
Quando falamos em acionamento de velocidade variável eletrônico temos 
que a principal função é o acionamento de velocidade, torque, aceleração, 
desaceleração e sentido de rotação de uma máquina. Conforme discutido por 
Petruzella (2013), uma unidade de acionamento de velocidade variável 
possibilita selecionar um número finito de velocidades dentro de sua faixa de 
operação. 
Para entendermos como o CLP atua no acionamento de um inversor de 
frequência, precisamos primeiramente entender como o inversor atua sobre os 
motores elétricos. Sendo assim, podemos dizer que um inversor de frequência é 
capaz de controlar a velocidade, o torque e o sentido de rotação de um motor de 
indução em corrente alternada (CA). O inversor de frequência é alimentado por 
entrada de tensão e frequência CA fixas e atua fazendo a conversão dessas em 
uma saída de tensão e frequência CA variáveis. Esse processo de conversão é 
importante no controle da velocidade, pois a frequência é diretamente 
proporcional à velocidade em motores CA. 
Um inversor de frequência é formado por blocos conectados com a função 
de converter tensão e frequências fixas em variáveis, sendo que esses blocos 
 
 
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podem ser observados na Figura 6, na qual é ilustrado o diagrama em bloco de 
um inversor de frequência trifásico. 
Figura 6 – Diagrama em blocos de um inversor de frequência trifásico 
 
Fonte: Petruzella, 2013, p. 305. 
Analisando a Figura 6, podemos observar que o inversor de frequência é 
formado pelos blocos: conversor, barramento CC, inversor e lógica de 
acionamento, os quais analisaremos a seguir. 
• Conversor: consiste em um retificador de onda completa responsável por 
converter a tensão CA, aplicada à entrada do inversor, em tensão CC; 
• Barramento CC: esse barramento é responsável por conectar a saída do 
conversor à entrada do inversor, atuando como um filtro sobre a saída 
irregular e com ondulação, com a intenção de garantir que a saída 
retificada seja o mais próxima possível da tensão CC; 
• Inversor: esse bloco recebe a tensão CC filtrada e converte em uma 
forma de onda CC pulsante, o que torna possível que tenhamos na saída 
do inversor de frequência uma forma de onda CC pulsante que simula 
uma forma de onda CA de frequências diferentes; 
 
 
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• Lógica de acionamento: temos o sistema de acionamento que é 
responsável por gerar os pulsos necessários para controle do disparo dos 
dispositivos semicondutores de potência que são empregados nos 
sistemas do conversor e do inversor (Petruzella, 2013). 
Agora que conhecemos os elementos que formam um inversor de 
frequência, poderemos discutir na próxima seção como ele é acionado por um 
CLP. Sendo assim, a seguir, trataremos das entradas e saídas de acionamento 
e como elas podem ser ativadas pelo CLP. 
3.2 Acionamento de inversor de frequência por CLP 
Nesta seção, nosso objetivo será mostrar quais entradas e saídas o 
inversor de frequência apresenta. Ainda, vamos discutir sobre como essas 
entradas podem ser acionadas e controladas pelo CLP e como o inversor aciona 
o motor elétrico. Nesse contexto, temos a representação das entradas e saídas 
de um inversor de frequência dadas na Figura 7. 
Analisando a Figura 7, podemos observar que um inversor de frequência 
tem tanto entradas digitais (que podem assumir apenas dois valores – 
ligado/desligado) quanto entradas analógicas (podem assumir qualquer valor 
dentro de uma faixa). Sendo assim, o acionamento e a velocidade do motor 
elétrico conectado ao inversor dependerão do acionamento dessas entradas. As 
entradas digitais do inversor de frequência são a interface da unidade de 
acionamento com os dispositivos empregados nessa função, como botoeiras, 
contatos de relé e, no caso que estamos discutindo, saída digitais de um CLP 
(Petruzella, 2013). 
É comum que cada entradadigital tenha uma função previamente 
definida, como a partida/parada, sentido direto/reverso, falha externa e seleções 
de velocidades predefinidas. Portanto, para conectar as saídas do CLP às 
entradas do inversor precisamos analisar a função predefinida para cada 
entrada, a fim de identificar como realizar a conexão correta. Já as entradas 
analógicas do inversor são responsáveis pelo interfaceamento com um sinal 
externo, no caso, podemos conectá-las a saídas analógicas do CLP. Dessa 
maneira, será possível controlar a velocidade com um sinal analógico. 
Além das entradas digitais, o inversor também tem saídas digitais, sendo 
essas utilizadas para o envio de sinais a lâmpadas piloto, alarmes, relés 
 
 
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auxiliares ou ainda, ao módulo de entrada digital do CLP, enquanto as saídas 
analógicas são empregadas para o envio de sinais analógicos, como o enviado 
a um medidor que poderá apresentar velocidade ou corrente (Petruzella, 2013). 
Figura 7 – Entradas e saídas de acionamento de um inversor de frequência 
 
Fonte: Petruzella, 2013, p. 320. 
Considerando o que foi mencionado a respeito das entradas e saídas do 
inversor e suas conexões com o CLP, podemos concluir que por meio de um 
programa de instruções definido pelo usuário no CLP, é possível controlar o 
acionamento de um inversor de frequência. Na sequência, esse inversor será 
responsável por acionar e controlar a velocidade de um motor elétrico. Sendo 
assim, por meio do programa de instruções, que pode ser desenvolvido em 
qualquer linguagem de programação de CLPs dentro das possibilidades do 
 
 
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modelo escolhido, podemos fazer o acionamento e controle do motor elétrico, 
utilizando como interface o inversor de frequência. 
TEMA 4 – RELÉS DE INTERFACE 
Passaremos agora a discutir sobre os relés de interface, que, conforme 
veremos ao longo deste tópico, são dispositivos fundamentais quando falamos 
no acionamento de atuadores utilizando CLP. Primeiramente, vamos relembrar 
sobre os tipos de saídas de CLP que estudamos em conteúdo anterior. 
Naquela ocasião, vimos que um CLP pode ter saídas a relé, a transistor e 
a TRIAC. No caso dos CLPs com saída a relés, a corrente pode chegar até 5 A, 
enquanto em CLPs com saída transistor a corrente máxima fica em 1 A. 
Segundo podemos perceber, existe uma diferença significativa entre as 
correntes de um tipo de saída para outra. Sendo assim, dependendo da corrente 
necessária para acionar a carga conectada à saída do CLP, será necessário 
adequar seu valor. Isso pode ser realizado por meio de um dispositivo chamado 
relé de interface, o qual vamos estudar durante este tema. 
Antes de falarmos sobre como os relés de interface atuam e suas 
características, é importante discutirmos sobre os tipos de saídas do CLP. 
Precisamos entender que os custos de CLPs com saída a transistor são mais 
atrativos que os modelos que empregam saídas à reles, além das outras 
características que já estudamos sobre eles. Isso faz com que seja necessário 
utilizar modelos de CLP com saída a transistor, que, consequentemente, 
fornecem correntes menores quando comparados aos que têm saídas a relés. 
Outro fator muito importante a respeito dos relés de interface é sua função 
de proteção da saída do CLP. Para entender melhor essa proteção, basta 
pensarmos em um CLP acionando um contator trifásico que trabalha com 
potências relativamente maiores que os níveis da saída do CLP. Nesse caso, se 
conectarmos diretamente os dispositivos, podem ocorrer dados às saídas do 
CLP, portanto, quando conectamos um relé de interface entre o CLP e o 
elemento que ele acionará, teremos uma segurança maior na operação. Outra 
função importante do relé de interface é a adequação do nível de tensão. Por 
exemplo, se tivermos um CLP que fornece uma tensão na saída de 24 V e 
precisamos acionar uma bobina de contator a 220 V, será necessário um relé de 
interface que faça a adequação dessa tensão. 
 
 
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Um avanço tecnológico importante no acionamento de contatores foi o 
desenvolvimento de modelos que têm bobinas que podem ser conectadas 
diretamente às saídas do CLP. Porém, vale lembrar que esses dispositivos são 
recentes e não são os mais comuns dentro das plantas industriais, portanto, é 
necessário o conhecimento a respeito dos relés de interface. Isso porque será 
muito comum o uso desses dispositivos quando empregamos o CLP para 
acionar contatores ou outros atuadores que envolvam níveis de tensão e 
potência diferentes dos fornecidos pelos CLPs. 
A seguir, analisaremos o funcionamento dos relés de interface e quais 
critérios são necessários na avaliação de sua especificação. 
4.1 Funcionamento dos relés de interface 
Conforme já comentamos, o relé de interface é um dispositivo instalado 
entre a saída do CLP e o acionamento do atuador, como a bobina de um contator 
ou um solenoide. Podemos dizer que o relé de interface atua como interruptor 
elétrico capaz de acionar ou desligar um circuito eletromecânico ou eletrônico 
por meio de seus contatos auxiliares. Um relé de interface tem uma bobina com 
terminais A1 e A2 e contatos auxiliares, que podem ser normalmente fechados 
(NF) ou normalmente abertos (NA). Os contatos do tipo NA são naturalmente 
abertos, e quando a bobina é energizada, esses se fecham. Já os contatos do 
tipo NF são naturalmente fechados, e quando ocorre a energização da bobina, 
esses contatos se abrem. A Figura 8 apresenta a simbologia adotada para o relé 
de interface. 
Figura 8 – Simbologia do relé de interface 
 
Fonte: Lara, 2022. 
Um relé de interface é formado por uma bobina que, quando conectada a 
uma fonte de tensão, passará a ser percorrida por uma corrente elétrica, gerando 
o campo eletromagnético. A presença desse campo faz com que os contatos do 
 
 
19 
relé troquem suas posições naturais, ou seja, o contato NF abre e o NA fecha. 
Sendo assim, os circuitos são acionados ou desligados. Uma representação 
para a estrutura interna de um relé de interface é apresentada na Figura 9, por 
meio da qual podemos observar a bobina que passará a gerar campo 
eletromagnético quando a chave é acionada e ela começa a ser percorrida pela 
corrente elétrica da fonte CC. 
Ainda, temos que a função da bobina magnética é gerar força para atrair 
a placa metálica que está no contato NA (no caso da representação da Figura 
9), portanto, esse contato se fechará. O contrário vai acontecer quando a bobina 
não estiver mais conectada à fonte de tensão, ou seja, a bobina não produzirá 
mais a força que atrai a placa metálica, sendo assim, o contato voltar a abrir. 
Ainda, é importante mencionar que esse tipo de circuito fornece isolamento 
elétrico, protegendo a saída do CLP quando esta é usada para acionar 
elementos que possam ter níveis de tensão e potência elevados. 
Figura 9 – Representação da estrutura interna de um relé de interface 
 
Fonte: Lara, 2022. 
4.2 Especificação de relés de interface 
Assim como todos os equipamentos, principalmente componentes 
eletromecânicos ou eletrônicos, devem ser adotados alguns critérios quando 
realizada sua especificação. Com os relés de interface isso não poderia ser 
 
 
20 
diferente. Dessa forma, é preciso avaliar requisitos de tensão, corrente e 
potência a fim de identificar a melhor e mais adequada opção de relé de interface 
considerando a aplicação. 
Quanto à importância do relé de interfaceamento, já vimos que esses são 
fundamentais para que as saídas do CLP estejam protegidas eletricamente, 
além disso, eles possibilitam o acionamento de elementos que necessitem de 
maiores capacidades que as disponíveis pelo modelo de CLP utilizado. Todos 
os dados referentes ao relé de interface são fornecidos pelo fabricante do 
modelo. 
Nesse sentido, para conhecer suas especificações e analisar se são 
compatíveis com os demais elementos com os quais o relé fará o 
interfaceamento, basta comparar as especificações do fabricantecom os 
requisitos dos elementos. 
Basicamente, as informações sobre os relés de interface consistem em 
informações sobre os circuitos de comando e de carga, além de aspectos 
relacionados à sinalização, segurança e proteção. 
Podemos observar na Figura 10 um exemplo de relé de interface, o qual 
é produzido pela Wago. Por meio dessa figura, podemos observar que existe na 
parte superior a bobina do relé, que pode ser facilmente substituída, seja para 
atender a novos requisitos de acionamento, seja em casos de problemas com a 
bobina anterior. Além disso, os modelos costumam apresentar identificações dos 
terminais da bobina e dos contatos que formam o relé. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 10 – Exemplo de relé de interface 
 
Crédito: Elias Aleixo. 
O uso de relés de interfaceamento nos sistemas envolvendo CLP é muito 
comum e traz inúmeros benefícios para o sistema automatizado, como maior 
proteção, fornecimento de isolamento elétrico e diminuição da sensibilidade à 
interferência. 
TEMA 5 – RELÉS INTELIGENTES 
Os CLPs são amplamente empregados nos sistemas de automação, tanto 
industrial quanto nos demais tipos. Entretanto, existem aplicações nas quais 
mesmo os modelos de pequeno porte são superestimados para o sistema, ou 
seja, que ofertaram muito mais recursos do que o necessário. Isso traz alguns 
problemas, como o custo mais elevado de implantação de um dispositivo que, 
de certa forma, terá funções ociosas. 
 
 
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Com a intenção de oferecer uma opção com uma melhor relação custo-
benefício, foram criados os relés inteligentes. Esses dispositivos podem ser 
definidos como relés eletromecânicos de acionamento de motores elétricos que 
apresentam capacidades e funcionalidade adicionais, como comunicação com 
outros dispositivos. Além disso, esses relés permitem a operação dos sistemas 
de forma remota e eficiente, sendo empregados no controle de partidas dos 
motores e das cargas. 
No contexto que já discutimos, podemos perceber que os relés 
inteligentes oferecem mais segurança no acionamento de motores elétricos, 
executando funções comuns aos CLPs, porém, com custos menores. Ainda, 
temos que esses dispositivos são produzidos com alta tecnologia, sendo 
capazes de atuar no controle inclusive de sistemas eletrônicos. Esses fatores 
são responsáveis por tornar o uso dos motores elétricos mais eficientes. 
Os relés inteligentes têm estrutura parecida com os CLPs, tendo entradas 
e saídas, podendo ser apenas um módulo, como o CLP compacto, ou ainda 
possibilitando a expansão em módulos acionais, como o CLP modular. Sendo 
assim, apresentamos na Figura 11 um exemplo de relé inteligente do tipo 
modular, fabricado pela Schneider Electric, no qual podemos observar as 
entradas e saídas, além de uma tela que serve de interface de comunicação. 
Figura 11 – Exemplo de relé inteligente modular 
 
Crédito: Jefferson Schnaider. 
 
 
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Assim como acontece com os CLPs, existem diversos modelos, podendo 
tanto ser compactos quanto modulares, conforme já mencionamos. Além disso, 
eles podem apresentar diferentes especificações, sendo comum um mesmo 
fabricante ofertar diferentes modelos, visando favorecer a aplicação em 
diferentes cenários. Portanto, para especificarmos um modelo para determinada 
aplicação, precisamos consultar e analisar as características do relé inteligente. 
A seguir, trataremos sobre as vantagens do uso de relés inteligentes e algumas 
aplicações comuns para esses dispositivos. 
5.1 Vantagens da utilização de relés inteligentes 
O uso de relés inteligentes traz diversos benefícios, os quais passaremos 
a discutir agora. Um dos pontos que já mencionamos é a possibilidade de 
comunicação com outros equipamentos, que pode influenciar diretamente no 
diagnóstico preciso de falhas, no comando remoto e na comunicação em rede. 
Além disso, existem vantagens sob aspectos de produção, como melhoria da 
produtividade, diminuição de tempo de máquinas paradas e melhoria no 
desempenho dos motores. 
Considerando tanto as vantagens quanto a instalação, temos que o uso 
dos relés inteligentes permite a detecção de falhas antes mesmo que elas 
ocorram. Os relés estão relacionados com o aumento da vida útil dos 
equipamentos. Ainda, temos que eles são responsáveis por fornecer 
acionamento com proteção confiável aos motores elétricos ou qualquer outro 
atuador que eles controlem. 
5.2 Aplicações dos relés inteligentes 
As aplicações dos relés inteligentes podem ser as mais diversas, pois 
existem muitos modelos disponíveis no mercado. Por exemplo, temos os 
compactos ou modulares, com interfaces de comunicação tipo IHM ou sem, entre 
outros fatores. Um exemplo de relé inteligente sem IHM é apresentado na Figura 
12, que também é fabricado pela Schneider Electric. Esse modelo trata-se de um 
compacto com relógio, com 12 entradas e oito saídas. 
 
 
 
 
 
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Figura 12 – Exemplo de relé inteligente compacto 
 
Crédito: Wasteresley Lima. 
Assim como no CLP, a quantidade e o tipo de entradas e saídas dos relés 
inteligentes podem variar conforme o modelo e o fabricante. Sendo assim, suas 
aplicações também serão variadas. Entre os setores nos quais mais se aplicam 
esses relés, podemos citar: 
• Indústrias químicas e farmacêuticas; 
• Indústrias alimentícias; 
• Indústrias de produção discreta em geral. 
A utilização dos relés inteligentes é uma alternativa para automações 
menores e com melhores custos, sendo assim, podemos pensar no uso desses 
dispositivos como opções para essas aplicações. 
FINALIZANDO 
Estamos finalizando esta etapa sobre os controladores lógicos 
programáveis, sendo que, nesta etapa em específico, abordamos os dispositivos 
que auxiliam o CLP. Começamos pelas interfaces de operadores, também 
chamadas de IHM, que são fundamentais na comunicação entre o operador e o 
sistema. Além disso, elas são responsáveis por fornecer uma interface amigável 
e de fácil compreensão. 
 
 
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Na sequência, tratamos do uso de CLP no acionamento de inversores de 
frequência, os quais, por sua vez, atuam no acionamento de motores elétricos. 
Esse tipo de aplicação em conjunto torna possível o controle de velocidade de 
motores elétricos (principalmente os motores trifásicos em CA), sendo possível 
a intervenção e controle por meio do CLP. Ainda, por caracterizarem as duas 
tecnologias mais utilizadas no ambiente industrial, a operação em conjunto do 
CLP com o inversor de frequência otimiza o acionamento de motores elétricos. 
Outro fator muito importante que foi discutido nesta etapa é o uso de relés 
de interface. Vimos que esses dispositivos oferecem proteção às saídas do CLP, 
além de permitirem o emprego deles no acionamento de diferentes atuadores. O 
uso dos relés de interface proporciona maior confiabilidade e proteção nas 
aplicações envolvendo o CLP. 
E, por fim, analisamos os relés inteligentes, os quais se apresentam como 
uma alternativa para a automação em relação aos CLP. Vimos que eles têm 
características de dispositivos programáveis como o CLP, porém, são 
considerados relés programáveis. É comum confundir CLPs de pequeno porte 
com os relés programáveis, no entanto, as características construtivas que 
mencionamos nesta etapa nos permitem diferenciá-los. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
LAMB, F. Automação industrial na prática. Tradução de Márcio José da 
Cunha. Porto Alegre: AMGH, 2015. 
MÓDULO de relés; Tensão de entrada nominal: 24 VDC; 1 contato reversível; 
Corrente contínua de limite: 6 A; Indicador de status amarelo; Largura do módulo: 
6 mm; 2,50 mm²; cinza. WAGO, 2022. Disponível em: 
<https://www.wago.com/br/m%C3%A3%C2%B3dulos-de-rel%C3%A3s-e-
acopladores-%C3%A3%C2%B3ticos/m%C3%B3dulo-de-rel%C3%A9s/p/857-
304#downloads>. Acesso em: 3 jan. 2023. 
P&R AUTOMAÇÃO Industrial. IHM Delta DOP-BO7E415 7 polegadas com 
Ethernet. 2017. 
PETRUZELLA, F. D. Motoreselétricos e acionamentos. Tradução de José 
Lucimar do Nascimento. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
RELÉS inteligentes. Schneider Electric, 2022. Disponível em: 
<https://loja.se.com/reles-inteligentes-compactos-zelio-logic-sr3b-da---
controlador-programavel-26-e--ss-24-v-dc-com-lcd-sr3b261bd/p>. Acesso em: 3 
jan. 2023. 
	Conversa inicial
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS