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Controle e Automação 
de Processos 
Industriais
Principais sistemas de 
automação
Prof. Giancarlo Michelino Gaeta Lopes
Contextualização
• Quais são as técnicas 
utilizadas na automação 
industrial?
• Quais são os equipamentos 
utilizados na automação 
industrial?
• Quais são os tipos de 
controladores existentes?
Fonte: https://goo.gl/Z5S8xP. Acesso em: 20 mar. 2018.
Ferramentas 
digitais utilizadas 
na automação
• Aplicação de conceitos de automação de 
forma virtual  testar o funcionamento 
antes da implementação.
• Visa eliminar protótipos intermediários 
 prototipagem rápida.
Fonte: adaptada de Quesada, 2014.
• CAD (computer aided desing ou 
desenho auxiliado por computador) 
permite a montagem de projetos 
detalhados e simulação da interação 
entre as peças.
• Hardware in the Loop  permite 
replicar partes específicas do sistema 
real e testá-las em um ambiente 
virtual.
Fonte: adaptada de Quesada, 2014.
• Exemplo de utilização de software CAD 
Solidworks e SketchUp
Fonte: https://goo.gl/images/K7JrX1. Acesso em: 06 jul. 2018.
• Sistemas CAM (manufatura assistida por computador) 
 permite a elaboração de sistemas de simulação 
de movimentos dos meios de manufatura.
Fonte: adaptada de Quesada, 2017.
• Alguns softwares CAM permitem a geração de 
programas para o funcionamento dos 
componentes do sistema  reduz o tempo de 
implantação do componente.
• CAD  desenvolvimento de protótipos.
• CAM  testes e resolução de problemas de 
funcionamento.
• Junção do CAD com CAM  sistema 
automatizado virtual.
Fonte: https://goo.gl/KPfApZ. Acesso em: 10 out. 2016.
Hierarquia da 
automação
Níveis hierárquicos vão 
de 1 até 5. Começa no 
chão de fábrica e vai até a 
gerência estratégica.
Fonte: https://goo.gl/nTQA0G. Acesso em 20 mar 2018. 
Equipamentos do nível 1
• Maquinário, sensores, atuadores, motores, soft 
starters, inversor de frequência.
Fonte: https://goo.gl/Dnbv5w. Acesso 
em: 22 mar. 2018.
Fonte: https://goo.gl/C3qtVQ. Acesso 
em: 22 mar. 2018.
Fonte: https://goo.gl/
FJDWu2. Acesso em: 22 mar. 
2018.
Fonte: Menezes, 2016.
Equipamentos do nível 2
• Função: controle dos elementos do nível 1
• Controladores, IHM, CNC.
Fonte https://goo.gl/YNBZYU. Acesso em: 22 mar. 2018. Fonte: Fogaça, 2015.
Equipamentos do nível 3
• Composto por sistemas de supervisão.
Fonte: https://goo.gl/7m5t3z. Acesso em: 20 mar. 2018.
• Nível 4  gerenciamento da planta 
programação e planejamento da planta fabril
• Computadores de alta performance.
• Nível 5  direção da fábrica  gestão da 
fábrica.
Fonte: https://goo.gl/8QBSPP. Acesso em: 20 mar. 2018.
Situação-Problema
• Você faz parte de uma empresa de automação 
que está prestando serviço para uma pequena 
fabricante de peças de reposição para 
automóveis;
• Você já determinou algumas características da 
linha de produção que será automatizada:
• Automação do tipo flexível;
• Controle em malha fechada;
• Princípio operacional do tipo puxa/empurra;
• De definições anteriores, chegou-se ao seguinte 
esquema:
Fonte: Quesada, 2017.
• Agora você deve definir os equipamentos que 
serão utilizados na automação;
• As perguntas a serem respondidas são:
• Quais os níveis hierárquicos da automação nesse 
processo? 
• Quais equipamentos já existem na empresa e quais 
deverão ser implementados?
Resolvendo a Situação-Problema
• Para cada um dos níveis, devem se definir:
• Nível 1 (chão de fábrica): A empresa já possui 
instalados (maquinários)  sensores e transdutores 
para adquirir dados;
• Nível 2 (controle): definir o controlador e rede de 
comunicação para interligar os níveis 1 e 3 
controladores individuais ou computador industrial;
• Nível 3 (supervisão): criar um sistema de supervisão 
e implantar órgãos de proteção ao sistema 
SCADA;
• Nível 4 (gestão da produção): computadores de alta 
performance  captação de dados dos 
supervisórios;
• Nível 5 (gestão da empresa): armazenamento de 
dados.
Tipos de 
controladores
• O que é um controlador?
• Dispositivos que recebem informações do processo, 
as processam, e modificam as variáveis do sistema.
• Dois tipos:
• Analógicos  utiliza circuitos analógicos e sinais 
contínuos;
• Digitais  dotados de processador programável
conforme o processo.
Painel de relés
• Baixo custo;
• Configuração e reprogramação 
complexa; 
• Monitoramento não possível.
Fonte: https://goo.gl/images/Khgdtv. Acesso em: 21 jun. 2018.
Circuitos eletrônicos com lógica fixa
• Inflexível;
• Aplicação 
específica;
• Dificuldade de 
manutenção.
Fonte: https://goo.gl/7GMfdt. Acesso em: 20 mar. 2018.
Computadores de processo
• Complexidade de 
programação;
• Pode apresentar 
conflitos de dados;
• Capacitar de executar 
várias tarefas ao 
mesmo tempo.
Fonte: https://goo.gl/images/5JLrbm. Acesso 
em: 21 jun. 2018.
Microcontroladores
• Utilizado no controle 
de sistemas embarcados;
• São utilizados como elemento 
principal de outros 
controladores;
• Necessita de circuitos externos 
de proteção para ser utilizado 
em chão de fábrica  CLPs.
Fonte: https://goo.gl/images/L7p5hQ. Acesso em: 20 mar. 2018.
Controlador Lógico Programável (CLP)
• Sistema eletrônico capaz de gerir 
qualquer processo industrial;
• Microprocessadores realizam os 
cálculos matemáticos e operações 
lógicas;
• Permite a leitura de sinais, 
armazenamento e geração de sinais de 
comando para a linha de produção.
Fonte: https://goo.gl/XuJfp2. Acesso em: 22 mar. 2018.
CLP compacto
• Composto por 
única peça, 
contendo CPU, 
algumas entradas 
e saídas analógicas 
e digitais;
Fonte: . Acesso em: 29 set. 2016.
CLP modular de 
pequeno porte
• São montados em racks, com os 
diversos componentes;
• Quando existe a necessidade de 
uma maior capacidade, velocidade 
de processamento ou número de 
entradas e saídas, pode-se 
adicionar mais módulos;
Fonte: . Acesso em: 29 set 2016.
CLP modular de grande porte
• Equipamentos com 
grande capacidade
de processamento e 
memória, que 
podem controlar 
milhares de 
entradas e saídas
(locais ou remotas);
Fonte: . Acesso em: 29 set. 2016.
Sistemas 
supervisórios
• Ciclo automatizado é composto de:
• Bloco de potência  elementos de acionamento;
• Bloco de comando  inteligência do sistema.
Fonte: elaborada pelo autor.
Sistemas supervisórios
• Permitem a comunicação 
entre um computador e uma 
rede de automação;
• Concentram os dados 
do sistema de automação e 
permitem a visualização de 
forma amigável do processo 
monitorado.
Fonte: . 
Acesso em: 13 set. 2020.
Fonte: https://goo.gl/images/Cae8Pg. Acesso em: 21 jun. 2018.
Fonte: . Acesso em: 13 set. 2020.
Recapitulando
Recapitulando
• Ferramentas computacionais utilizadas em 
projetos de automação;
• Hierarquia da automação  5 níveis;
• Tipos de controladores;
• Sistemas supervisórios;