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Redes Industriais
Protocolos de Comunicação em Redes 
Industriais
Protocolos de Aplicação
Bloco 1
Carolina Venturi Pinheiro
Vamos refletir?
Qual é a importância dos protocolos de 
comunicação de redes industriais na otimização da 
produção e na garantia da integridade dos dados?
Introdução
• Redes industriais desempenham um papel importante na 
automação e na integração de sistemas em ambientes 
industriais.
• Os protocolos de comunicação são fundamentais para 
garantir a interoperabilidade e a comunicação eficiente 
entre dispositivos e sistemas em redes industriais.
• Exploraremos quatro importantes protocolos de aplicação: 
Modbus, OPC-UA, Profinet e EtherNet/IP.
Modbus
Desenvolvido na 
Década de 1970
Protocolo de 
comunicação serial 
amplamente utilizado 
em sistemas de 
automação industrial.
Simplicidade e facilidade 
de implementação.
Suporte para diferentes 
tipos de mídia de 
comunicação como: RS-
232, RS-485 e Ethernet.
Utilizado principalmente 
em ambientes com 
requisitos de 
comunicação simples e 
baixa largura de banda.
OPC-UA
Padrão de comunicação industrial.
Oferece interoperabilidade entre diferentes dispositivos e 
sistemas em uma ampla variedade de indústrias.
Arquitetura 
robusta e segura, 
adequada para 
ambientes 
industriais 
exigentes.
Suporte para 
comunicação em 
tempo real e 
histórico de dados.
Flexibilidade para 
integração com 
sistemas legados e 
plataformas 
modernas de IoT.
Profinet
Protocolo de 
comunicação baseado 
em Ethernet.
Desenvolvido para 
automação industrial e 
aplicações de controle 
em tempo real.
Alta velocidade e 
determinismo, adequado 
para aplicações de tempo 
crítico.
Suporte para 
comunicação de dados, 
voz e vídeo em uma única 
rede Ethernet.
Integração eficiente com 
sistemas de TI e 
infraestrutura de rede 
existentes.
Bons estudos!
EtherNet/IP
Padrão de comunicação industrial baseado em Ethernet.
Amplamente utilizado em automação de processos e controle de 
máquinas.
Interoperabilidade 
com dispositivos 
de diferentes 
fabricantes, graças 
aos usos de 
padrões abertos.
Suporte para 
comunicação em 
tempo real e não 
em tempo real em 
uma única rede 
Ethernet.
Facilidade de 
implementação e 
gerenciamento, 
aproveitando a 
infraestrutura 
Ethernet comum.
Protocolos de Comunicação em Redes 
Industriais
Protocolos de Transporte
Bloco 2
Carolina Venturi Pinheiro
Protocolos de Transporte
• Os protocolos de transporte são essenciais para a 
comunicação eficiente em redes industriais.
• Dois dos protocolos mais utilizados são o TCP/IP 
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) e o UDP 
(User Datagram Protocol).
• Exploraremos as características, vantagens e casos de uso 
desses protocolos nas redes industriais.
TCP/IP
• O TCP/IP é um conjunto de 
protocolos de comunicação 
amplamente adotado em redes 
industriais e de computadores.
• Ele fornece uma comunicação 
confiável, garantindo a entrega 
ordenada de dados e controle de 
congestionamento.
• O TCP é responsável pelo controle de 
fluxo, segmentação e retransmissão 
de pacotes, enquanto o IP trata do 
roteamento e endereçamento na 
Internet.
• O TCP/IP é ideal para aplicações 
industriais que exigem alta 
confiabilidade e integridade dos 
dados, como automação de 
processos e controle de máquinas.
Protocolo de transporte TCP/IP
Fonte: Shutterstock.com.
UDP
• O UDP é um protocolo de transporte 
mais simples em comparação com o 
TCP, sendo orientado a datagramas e 
sem conexão.
• Oferece uma comunicação não 
confiável, onde os pacotes podem ser 
perdidos ou chegar fora de ordem.
• É preferido em situações onde a 
latência é crítica e a perda ocasional de 
dados é aceitável, como em 
transmissões de vídeo, áudio e 
aplicações de tempo real.
• Nas redes industriais é utilizado em 
cenários como monitoramento de 
sensores e comunicação de baixa 
latência entre dispositivos.
Protocolo de transporte UDP
Fonte: Shutterstock.com.
Comparação entre TCP/IP e UDP
Tabela - TCP/IP x UDP
Característica TCP/IP UDP
Confiabilidade Entrega confiável dos dados. Entrega não confiável dos dados.
Controle de 
Congestionamento
Realiza controle de 
congestionamento e 
retransmissão.
Não realiza controle de 
congestionamento.
Adequação de 
Aplicações
Aplicações que exigem 
integridade e ordem dos dados.
Situações de tempo real e baixa 
latência.
Prioridades Prioriza integridade e ordem dos 
dados.
Prioriza baixa latência e 
simplicidade.
Uso em Redes 
Industriais
Comum em aplicações que 
requerem alta confiabilidade.
Utilizado em monitoramento de 
sensores e comunicação de baixa 
latência.
Fonte: Elaborada pela autora.
Bons estudos!
Considerações
• Seleção entre TCP/IP ou UDP.
• Considerar requisitos 
específicos.
• Considerar requisitos de cada 
aplicação.
• Desempenho e a 
confiabilidade das 
comunicações entre 
ambientes industriais.
• Escolha baseada em 
necessidades específicas.
Protocolos de 
Transporte em 
Redes Industriais
Protocolos de Comunicação em Redes 
Industriais
Protocolo de acesso ao meio
Bloco 3
Carolina Venturi Pinheiro
Protocolos de acesso ao meio
• Os protocolos de acesso ao meio são conjuntos de regras e 
procedimentos que regulam como os dispositivos em uma 
rede industrial compartilham e acessam o meio de 
comunicação.
• Esses protocolos garantem uma comunicação eficiente e 
confiável entre os dispositivos, facilitando a integração e o 
controle em ambientes industriais.
Protocolo Ethernet
Um dos protocolos de acesso ao meio mais utilizados em 
redes industriais e comerciais.
• Utiliza cabo de par trançado ou fibra óptica para 
transmissão de dados.
• Suporta altas taxas de transferência de dados.
• Oferece flexibilidade na topologia da rede, incluindo 
estrela, barramento e anel.
• Exemplos de Aplicações: Controle de processo, 
automação de fábrica, sistemas de monitoramento.
Protocolo CAN
Protocolo de acesso ao meio utilizado em sistemas de controle 
em tempo real em ambientes industriais e automotivos.
• Desenvolvido para aplicações que exigem comunicação 
rápida e confiável entre vários dispositivos.
• Utiliza uma topologia de barramento com detecção de 
colisão de dados.
• É altamente robusto e tolerante a falhas, adequado para 
ambientes industriais adversos.
• Exemplos de Aplicações: Automóveis, máquinas 
industriais, sistemas de controle de motores.
Protocolo PROFIBUS
Protocolo de acesso ao meio amplamente utilizado em 
automação industrial e sistemas de controle de processo.
• Oferece suporte a diferentes tipos de mídia, como cabo 
de par trançado, fibra óptica e sem fio.
• É altamente escalável, permitindo a conexão de centenas 
de dispositivos em uma única rede.
• Possui funcionalidades avançadas de diagnóstico e 
manutenção remota.
• Exemplos de Aplicações: Sistemas de controle de 
processos, máquinas CNC (Controle 
Numérico Computadorizado), sistemas de automação 
de fábrica.
Bons estudos!
Considerações
Protocolos de 
Acesso ao Meio
Requisitos de largura de banda: 
Avaliar a quantidade de dados a 
serem transmitidos e a velocidade 
necessária.
Ambiente operacional: Levar em 
conta fatores como ruído elétrico, 
temperatura e vibração.
Confiabilidade e tolerância a falhas: 
Selecionar um protocolo que 
atenda aos requisitos de 
confiabilidade da aplicação.
Teoria em prática
Protocolos de Comunicação em Redes 
Industriais
Bloco 4
Carolina Venturi Pinheiro
Reflita sobre a seguinte situação
Em uma fábrica de automóveis, diversos dispositivos estão 
interligados em uma rede industrial para monitorar e 
controlar o processo de produção. Recentemente, os 
engenheiros detectaram problemas de comunicação na rede, 
resultando em atrasos na transmissão de dados e falhas no 
controle dos equipamentos. Após uma análise preliminar, foi 
identificado que diferentes protocolos de comunicação estão 
sendo utilizados pelos dispositivos, o que está causando 
conflitos e instabilidades na rede.
Diante dessasituação, como resolver os problemas de 
comunicação na rede industrial da fábrica de automóveis?
Norte para a resolução
Por onde começar? 
Dispositivo Protocolos de Comunicação
PLC (Controlador Lógico 
Programável)
Modbus TCP/IP
Sensor de Temperatura Profibus DP
Motor Elétrico EtherNet/IP
Câmera de Monitoramento Profinet
Norte para a resolução
Sequenciamento para resolução
Fonte: Franco et al. (2007).
Identificação e Mapeamento dos 
Protocolos: Realize um levantamento 
minucioso dos dispositivos na rede, 
identificando quais protocolos de 
comunicação estão sendo utilizados 
por cada um.
Na Padronização dos Protocolos 
escolha um único protocolo de 
comunicação que atenda aos 
requisitos de desempenho, 
segurança e compatibilidade para 
todos os dispositivos.
Implementação e Testes: Atualize a 
configuração dos dispositivos para 
utilizar o protocolo escolhido e 
conduza testes abrangentes para 
garantir a estabilidade e eficiência da 
rede.
Norte para a resolução
Possíveis causas:
Fonte: Franco et al. (2007).
Conflito de Protocolos: Diferentes protocolos na mesma rede podem 
gerar instabilidades.
Incompatibilidade: Protocolos distintos podem não se comunicar 
efetivamente.
Configuração incorreta: Ajustes inadequados nos dispositivos ou na 
rede podem prejudicar a comunicação.
Falhas de Hardware: Problemas físicos nos dispositivos ou na 
infraestrutura podem interromper a comunicação.
Bons estudos!
Consolidando o aprendizado
Protocolos de Comunicação em Redes 
Industriais
Bloco 5
Carolina Venturi Pinheiro
Consolidando o aprendizado
• Protocolos de aplicação.
• Protocolos de transporte.
• Protocolos de acesso ao meio.
Quiz
A B
C D
Qual dos seguintes protocolos de comunicação é 
frequentemente utilizado em ambientes industriais para 
permitir a comunicação entre dispositivos de diferentes 
fabricantes?
Ethernet. Modbus.
Wi-Fi. Bluetooth.
Quiz
A B
C D
Qual dos seguintes protocolos de comunicação é 
frequentemente utilizado em ambientes industriais para 
permitir a comunicação entre dispositivos de diferentes 
fabricantes?
Ethernet. Modbus.
Wi-Fi. Bluetooth.
Quiz – Resolução
B. Modbus.
O Modbus é um dos protocolos de comunicação mais 
comuns em redes industriais. Ele é um protocolo de 
comunicação serial que foi desenvolvido inicialmente pela 
Modicon em 1979 e é amplamente utilizado para a 
comunicação entre dispositivos de controle industrial, 
como controladores programáveis (PLCs), sensores e 
dispositivos de entrada/saída. As outras opções, Ethernet 
(A), Wi-Fi (C) e Bluetooth (D) são protocolos de 
comunicação sem fio mais comuns em ambientes 
comerciais e domésticos, mas não são tão prevalentes em 
ambientes industriais devido a preocupações com 
interferências e requisitos de robustez e confiabilidade.
Leitura Fundamental
Prezado estudante, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login por 
meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em sites 
acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições públicas, 
órgãos públicos, anais de eventos científicos ou periódicos 
científicos, todos acessíveis pela internet.
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que 
você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, portanto, 
assumir uma postura autônoma nos estudos e na construção da sua 
carreira profissional.
Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Indicação de leitura 1
O artigo intitulado de “Proposta de Rede Industrial com 
Arduino Utilizando o Protocolo Modbus” mostra como a rede 
industrial pode ser relacionada com a comunicação Modbus e 
seu funcionamento para uma criação de uma rede de 
transmissão de dados.
Referência 
LIÃO, J. V. D. M.; COUTINHO, L. S. Proposta de rede industrial com Arduino 
utilizando o protocolo Modbus. Goiânia, 2021.
Indicação de leitura 2
Este trabalho tem como objetivo desenvolver um software 
capaz de integrar máquinas e equipamentos que só possuem 
a possibilidade de se comunicarem com o protocolo Modbus, 
para que informações provenientes destes possam ser 
acessadas, tornando-os compatíveis com os conceitos da 
Indústria 4.0.
Referência 
ANJOS, L. B. dos. Integração de sistemas de automação industrial através do 
protocolo de comunicação Modbus, no contexto da Indústria 4.0. Curitiba, 2022. 
Referências
ACOBSEN, A. Industrial network market shares 2019 according to HMS. Online: 
HMS, 2019. https://www.hms-networks.com/news-and insights/news-from-
hms/2019/05/07/industrial-network-market-shares 2019-according-to-hms. 
Acesso em: 02 abr. 2024.
CÉSAR, A. Redes Industriais: o que são e para que servem na indústria 4.0. 
Transformação Digital, 2018.
CORDEIRO, J. A. F. Estudo dos principais protocolos de redes industriais utilizadas 
no Brasil: AS-I, MODBUS e PROFIBUS. 2019.
FRANCO, L. R. H. R. et al. Protocolos de Comunicação Industriais. In: Luis Aguirre. 
(Org.). Enciclopédia de Automática da SBA? Sociedade Brasileira de Automática. 
SP: Edgar Blucher, 2007, v. 2, p. 370-392.
GOMES, P. C. T. Conheça os principais protocolos de rede e seus usos. OP Services, 
2019.
LUGLI, A. B. Redes industriais para automação industrial: AS I, PROFIBUS e 
PROFINET – 1. São Paulo: Ed. Érica, 2011.
Referências
MARUYAMA, N. PMR3412 - Redes Industriais - 2023. Aula 8 - Segurança em Redes 
TCP/IP, Introdução à Criptografia. Disponível em: 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/8020853/mod_resource/content/1/PMR
3412Aula08%20V2023.pdf. Acesso em: 2 abr. 2024.
MORAES, A. F. de; LUGLI, A. B.; SANTOS, M. M. D. Redes industriais para 
automação industrial: AS-I, PROFIBUS e PROFINET. 2. ed. São Paulo: Érica, 2019.
RAFAEL, D. C. Instrumentação Industrial. Aula 12: Redes Industriais. Janeiro de 
2023.
VERHAPPEN, I.; PEREIRA, A. Foundation Fieldbus. 4. Ed. Santos: Editora ISA, 2013. 
Apostila Foundation Series 302 of Field Devices, Smar.
Bons estudos!
	Redes Industriais
	Protocolos de Comunicação em Redes Industriais
	Número do slide 3
	Introdução
	Modbus
	OPC-UA
	Profinet
	EtherNet/IP
	Protocolos de Comunicação em Redes Industriais
	Protocolos de Transporte
	TCP/IP
	UDP
	Comparação entre TCP/IP e UDP
	Considerações
	Protocolos de Comunicação em Redes Industriais
	Protocolos de acesso ao meio
	Protocolo Ethernet
	Protocolo CAN
	Protocolo PROFIBUS
	Considerações
	Protocolos de Comunicação em Redes Industriais
	Número do slide 22
	Número do slide 23
	Número do slide 24
	Número do slide 25
	Protocolos de Comunicação em Redes Industriais
	Número do slide 27
	Número do slide 28
	Número do slide 29
	Número do slide 30
	Número do slide 31
	Indicação de leitura 1
	Indicação de leitura 2
	Número do slide 34
	Número do slide 35
	Bons estudos!