Trabalho Final - Automação de Processos - Alexia, Ester, Roberto e Selma

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS 
Câmpus Senador Canedo 
 
 
 
ALEXIA ROSA DA SILVA 
ESTER MORAES LOPES 
ROBERTO FÉLIX. M. DE OLIVEIRA 
SELMA CRISTINA VIEIRA DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO: PROGRAMAÇÃO EM CLP E IHM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SENADOR CANEDO - GO 
2025 
1 INTRODUÇÃO 
 
A indústria de bebidas, pertencente ao setor alimentício, exige padrões rigorosos de qualidade e controle 
de processos para garantir a segurança, o sabor, a estabilidade e a durabilidade dos produtos oferecidos ao 
consumidor. Um dos parâmetros críticos nesse contexto é o pH da bebida, que influencia diretamente 
características como acidez, conservação microbiológica, estabilidade química e aceitabilidade sensorial 
(REYES, 2021). 
Diante disso, o controle automatizado do pH torna-se uma solução altamente eficaz para padronizar a 
produção, reduzir perdas e garantir a conformidade com normas sanitárias. Neste trabalho, será 
desenvolvido um sistema automatizado de neutralização de pH, com base em um processo típico 
adaptado para o ambiente de uma planta de produção de bebidas não alcoólicas, como sucos ou 
refrigerantes. 
A escolha pela área alimentícia, especificamente no ramo de bebidas, está relacionada tanto à relevância 
econômica e tecnológica do setor quanto à vivência prática de um dos integrantes do grupo, que atua na 
área de Qualidade em uma indústria de bebidas. Atualmente, nessa planta, o controle de pH é realizado 
manualmente, o que evidencia a necessidade de soluções mais precisas e padronizadas. Essa experiência 
permitiu uma aproximação com a realidade industrial e contribuiu para que o projeto fosse desenvolvido 
com base em situações concretas, promovendo a integração entre teoria e prática. 
O sistema descrito envolve o uso de eletroválvulas para dosagem de reagentes, sensores de nível e de pH, 
controle de tempos de atuação, além de um motor agitador que garante a homogeneização da mistura. 
Esses elementos refletem com fidelidade o que ocorre em uma linha de produção real, como na 
preparação de bases líquidas para refrigerantes, nas quais o pH deve ser ajustado e estabilizado antes do 
envase. 
Assim, o desenvolvimento deste projeto tem como objetivo a criação de um sistema automatizado de 
controle de pH aplicado a uma planta de produção de bebidas, onde a precisão e o monitoramento 
constante são indispensáveis. Busca-se explorar os benefícios da automatização, destacando seu potencial 
para aumentar a eficiência, a padronização e a confiabilidade do processo. A proposta não visa reproduzir 
um cenário real específico, mas sim fomentar o aprendizado sobre como soluções automatizadas podem 
ser adaptadas para otimizar processos existentes em indústrias do setor. A automação do processo utiliza 
Controlador Lógico Programável (CLP) e Interface Homem-Máquina (IHM), viabilizando a supervisão 
contínua e o controle preciso dos parâmetros. 
 
1.1 Objetivo 
Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver um sistema automatizado, utilizando linguagem 
Ladder para o controle e neutralização de pH para aplicação em uma planta de produção de bebidas não 
alcoólicas, visando assegurar a precisão no ajuste do pH, a padronização do processo e a conformidade 
com as normas de qualidade. 
● Projetar a estrutura do sistema de automação, integrando sensores, atuadores, CLP e IHM por 
meio do programa Clic02; 
● Programar a lógica de controle no CLP para o ajuste automático do pH; 
● Desenvolver a IHM para monitoramento e controle em tempo real nos testes realizados no ladder; 
● Validar o funcionamento do sistema por meio de simulações e testes no Clic02 com a estrutura 
desenvolvida no ladder. 
● Promover o aprendizado prático por meio do desenvolvimento e operação do sistema 
automatizado, integrando conceitos de automação industrial ao contexto real do setor de bebidas, 
fortalecendo a compreensão dos processos produtivos e controle de qualidade. 
 
 
 
 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
2.1 PH 
 
O pH é uma grandeza que expressa a concentração de íons hidrogênio (H⁺) em soluções aquosas, 
sendo definido como o logaritmo negativo dessa concentração: 
 𝑝𝐻 =− 𝑙𝑜𝑔[𝐻 +]
onde é a concentração molar dos íons hidrogênio na solução, essa definição foi introduzida por [𝐻 +] 
Sörensen em 1909 e é fundamental para compreender o equilíbrio ácido-base em sistemas químicos e 
biológicos (CESAD-UFS, 2012) 
 
Segundo Brown et al. (2015), a escala de pH normalmente varia de 0 a 14, sendo que valores menores que 
7 indicam soluções ácidas, com maior concentração de íons H₃O⁺; pH igual a 7 corresponde a soluções 
neutras, como a água pura, onde há equilíbrio entre H₃O⁺ e OH⁻; e valores acima de 7 indicam soluções 
básicas ou alcalinas, com predominância de íons hidróxido (OH⁻). 
 
Gama e Afonso (2007) explicam que o controle de pH é essencial em áreas como bioquímica, indústria e 
laboratórios, pois influencia a velocidade das reações e a solubilidade de compostos. O conceito ganhou 
força após os estudos de Arrhenius no século XIX. Existem métodos colorimétricos e eletrométricos para 
medir pH, sendo os eletrométricos mais precisos. Além disso, a temperatura pode alterar o valor da 
neutralidade. O pH é amplamente aplicado nos setores farmacêutico, alimentício e ambiental. 
 
2.2 Sensores 
 
Sensores são dispositivos essenciais na automação industrial, pois possibilitam a detecção e conversão 
de variáveis físicas, químicas ou biológicas em sinais elétricos que sistemas de controle podem 
interpretar. Moreira (2022) destaca que os sensores são fundamentais para a comunicação entre 
máquinas e o monitoramento em tempo real dos processos industriais, elevando a eficiência, segurança 
e confiabilidade das operações. 
 
Moura (2017) complementa essa visão ao enfatizar a variedade de sensores empregados na indústria, 
ressaltando que a escolha do sensor adequado depende da variável a ser medida, do ambiente operacional 
e da precisão necessária, sendo imprescindível para o controle automatizado e otimizado dos processos 
produtivos. 
 
Santos e Lopes (2023) abordam os sensores sob a perspectiva da automação moderna e da Indústria 4.0, 
destacando a integração dos sensores com sistemas inteligentes e redes industriais. Eles ressaltam que 
sensores ópticos, de visão e ultrassônicos oferecem flexibilidade e rapidez na inspeção e controle, 
enquanto sensores magnéticos e de proximidade garantem medições confiáveis, contribuindo para a 
manutenção preditiva e a melhoria contínua dos processos. 
 
2.2.1 Tipos de Sensores 
 
Thomazini e Albuquerque (2020) explicam que sensores detectam diferentes tipos de energia, como luz 
ou calor, para medir variáveis como temperatura e pressão, mas geralmente precisam de um circuito de 
adaptação para que seus sinais sejam lidos pelo sistema de controle. 
 
Sensores Indutivos: São dispositivos que detectam objetos metálicos sem contato físico, operando por 
indução eletromagnética. São amplamente utilizados para detecção de peças em linhas de produção, 
controle de posição e sistemas de segurança, apresentando alta durabilidade e resistência a ambientes 
agressivos, como poeira, óleo e vibração (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2020). 
 
Sensores Capacitivos: Versáteis, detectam tanto materiais metálicos quanto não metálicos, incluindo 
líquidos, vidro, madeira e plásticos. São comuns no controle de níveis em reservatórios, detecção de 
presença em embalagens e monitoramento de processos envolvendo sólidos e fluidos (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2020). 
 
Sensores Fotoelétricos: Utilizam luz para detectar presença, distância e características dos objetos sem 
contato físico. São empregados em máquinas automáticas para controle de produção, fornecendo 
informações como contraste, cor e área monitorada, com alta precisão e rapidez (THOMAZINI; 
ALBUQUERQUE, 2020). 
 
Sensores Ultrassônicos: Medem distância e nível por meio de ondas sonoras, ideais para detecção de 
líquidose sólidos em tanques e silos, contribuindo para o controle de processos e prevenção de 
transbordamentos (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2020). 
 
Sensores Magnéticos: Detectam campos magnéticos, sendo utilizados em cilindros pneumáticos, sistemas 
de posicionamento e monitoramento de componentes móveis, garantindo medições confiáveis e 
contribuindo para a manutenção preditiva (THOMAZINI; ALBUQUERQUE, 2020). 
 
2.3 Controlador Lógico Programável (CLP) 
 
O Controlador Lógico Programável (CLP) surgiu como solução para substituir os complexos e pouco 
flexíveis sistemas de controle baseados em relés, típicos das primeiras linhas de produção industrial. Seu 
desenvolvimento foi motivado pelas dificuldades de manutenção e reprogramação das lógicas de controle 
utilizadas até a década de 1960, especialmente na indústria automobilística, como no caso da General 
Motors. A criação do CLP proporcionou maior agilidade na reprogramação de comandos e reduziu 
significativamente os custos de tempo e infraestrutura (FRANCHI; CAMARGO, 2008). 
 
Segundo Franchi e Camargo, 2008, O CLP é essencialmente um computador industrial de alto 
desempenho, capaz de operar em ambientes agressivos e sujeitos a interferências eletromagnéticas. Ele é 
composto por uma unidade central de processamento (CPU), interfaces de entrada e saída (E/S), fonte de 
alimentação, e geralmente sistemas de comunicação e memórias específicas para armazenamento de 
programas e dados. Esses elementos trabalham em conjunto para executar instruções de controle sobre 
processos automatizados com segurança e precisão. 
 
Segundo a norma da IEC (International Electrotechnical Commission), o CLP é um sistema eletrônico 
programável que implementa funções específicas, como lógica, temporização, contagem e operações 
aritméticas, controlando máquinas ou processos por meio de sinais digitais ou analógicos. Além disso, o 
CLP pode ser facilmente reprogramado, integrado a sistemas supervisórios (como SCADA) e utilizado 
em uma ampla gama de aplicações industriais, desde pequenas máquinas até sistemas complexos de 
produção (FRANCHI; CAMARGO, 2008). 
 
 2.4 Interface Homem-Máquina (IHM) 
 
As Interfaces Homem-Máquina (IHM), também conhecidas como Interfaces Humano-Computador (IHC), 
vêm evoluindo continuamente à medida que a tecnologia avança. Elas têm papel fundamental na 
comunicação entre operadores e sistemas automatizados, permitindo a visualização e o controle de 
parâmetros operacionais de forma prática e intuitiva. Seu desenvolvimento está diretamente relacionado à 
melhoria da usabilidade, à redução de erros operacionais e ao aumento da eficiência em ambientes 
industriais. 
 
Segundo Silva et al. (2011), a escolha da interface mais adequada depende de fatores como o tipo de 
aplicação, o ambiente industrial e o perfil do usuário. Interfaces gráficas com teclado matricial, por 
exemplo, mostraram-se mais eficazes em testes laboratoriais realizados pelos autores, apresentando 
melhores resultados quanto à velocidade de operação, menor incidência de erros e maior satisfação dos 
usuários, quando comparadas a interfaces segmentadas ou touch-screen. Embora as tecnologias mais 
avançadas, como as interfaces touch, sejam atrativas, nem sempre proporcionam o melhor desempenho 
prático na interação com os sistemas. 
 
Além disso, os autores destacam que o avanço tecnológico nem sempre garante melhor desempenho, uma 
vez que fatores como facilidade de uso e visualização a longa distância também influenciam na eficiência 
do sistema. Dessa forma, a adoção de uma interface deve considerar não apenas o aspecto tecnológico, 
mas principalmente a funcionalidade e a adequação ao processo no qual será aplicada. 
 
3 METODOLOGIA E LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO 
 
O desenvolvimento do projeto foi realizado com base em um processo automatizado de controle de pH, 
adaptado para uma indústria de bebidas, onde o equilíbrio do pH é fundamental para garantir a qualidade 
e estabilidade do produto final. O sistema foi modelado para simular o controle do pH durante a etapa de 
formulação de uma bebida, em que todos os processos influenciam diretamente nas características 
sensoriais, na conservação e na segurança do produto. 
A metodologia foi dividida nas seguintes etapas: 
1. Definição do Processo e Requisitos Técnicos 
Inicialmente, analisamos os requisitos fornecidos no enunciado do trabalho, ajustando-os ao 
contexto da indústria de bebidas. O processo foi concebido para funcionar entre 8h e 18h, com 
controle totalmente automatizado de reagentes, água, agitação e escoamento, conforme o valor de 
pH medido em tempo real. 
 
2. Programação das Sequências de Operação 
A lógica de controle foi implementada de forma sequencial no CLP, com etapas bem definidas, 
baseadas em temporizações, condições de nível e análise de pH. O ciclo completo segue a 
seguinte ordem: 
 
● Inicialização manual do processo 
O processo é iniciado manualmente através da liberação do botão B1 (entrada I01), desde 
que esteja dentro do horário programado (08h às 18h), conforme o relógio interno (R01). 
Ao ser acionado, ativa-se uma memória auxiliar (M01) para manter o sistema em 
funcionamento. 
● Temporização inicial 
Um temporizador de retardo na desenergização (T06) impõe uma pausa de 10 segundos, 
funcionando como inicialização do processo. 
 
● Dosagem de reagentes 
EV1 (Q01) e EV2 (Q02) são acionados em conjunto onde EV1 tem um tempo respectivo 
de 30 segundos (T01) e EV2 é acionada por 45 segundos (T02), iniciando a dosagem dos 
primeiro reagentes. 
● Abastecimento com água até nível máximo 
A válvula EV3 (Q03) é ativada quando iniciado o processo. O enchimento segue até que 
o sensor SL1 (I02) detecte o nível máximo do reservatório, encerrando o acionamento. 
● Homogeneização da mistura 
O motor M1 (Q05) é acionado por 30 segundos (T04), garantindo agitação completa dos 
elementos no tanque. 
● Análise do pH 
A leitura do pH é feita via sensor analógico SP1 (MD01), com entrada de 0 - 10V 
proporcional à escala 0 - 14. O processo só avança se o pH estiver entre 6,5 e 7,5 durante 
180 segundos (T05), validado por dois comparadores analógicos (G01 e G02). 
● Escoamento do produto 
Se o pH estiver dentro da faixa desejada, EV4 (Q04) é acionada, permitindo o 
escoamento da mistura. O escoamento continua até que o sensor SL2 (I03) indique nível 
mínimo, encerrando o ciclo. 
● Pausa e reinício automático 
 
Após a conclusão do ciclo, o sistema aguarda 10 segundos (T06) antes de reiniciar 
automaticamente, desde que o botão B1 não tenha sido pressionado novamente (ou seja, 
o modo manual não tenha sido desativado). 
 
3. Modelagem Lógica do Processo no CLP 
 
Utilizamos um Controlador Lógico Programável (CLP) por meio do software Clic02 para 
implementar a automação do processo, utilizando a linguagem Ladder (diagrama de contatos). O 
sistema foi estruturado com base em entradas digitais, saídas digitais, temporizadores, sensores 
analógicos e blocos de comparação, todos organizados sequencialmente para permitir o 
funcionamento contínuo e automatizado do processo. Abaixo, listam-se os principais 
componentes utilizados, com suas respectivas siglas e como foram aplicados na lógica do CLP: 
● B1 (I01): Botão de início/parada de emergência 
Foi inserido como entrada digital (I01) para permitir o controle manual do sistema. Ao 
ser acionado, ativa uma memória auxiliar que mantém o ciclo em funcionamento. Sua 
lógica foi associada a um contato normalmente fechado, de modo que, ao ser pressionado 
novamente, interrompe imediatamente o processo como medida de segurança. 
● R01: Relógio de tempo real do CLP 
Programado como uma função de controle de tempo, R01 define a janela de operação do 
sistema entre 08h00 às 18h00. Foi configurado no bloco de tempo real (RTC) para 
garantir que o processo só ocorra em horário permitido, oferecendo controle e economia 
de energia. 
 
● M01: Memória auxiliar 
Utilizada para manter o sistema em funcionamento contínuo após a liberação do botão 
B1. Foi implementadacomo uma variável de retenção, que permanece ativa enquanto não 
for desativada por condições de parada. 
 
● EV1 (Q01): Eletroválvula 1 – adição do primeiro reagente 
Implementada como uma saída digital (Q01), foi programada para ser acionada por 30 
segundos através do temporizador T01. Sua ativação ocorre logo após o início do 
processo e está condicionada à memória M01 estar ativa. 
 
● EV2 (Q02): Eletroválvula 2 – adição do segundo reagente 
Configurada como saída digital (Q02), é acionada automaticamente em conjunto com 
EV1 (Q02) com duração de 45 segundos, controlada por T02. 
 
Programação Lógica em Ladder 
 
Fonte: Autores 2025 
 
● EV3 (Q03): Eletroválvula 3 – adição de água 
Programada como saída digital (Q03), permanece ativa até que o sensor SL1 indique que 
o nível máximo foi atingido. A lógica foi montada com um contato normalmente aberto 
ligado à entrada I02 (SL1), que desativa a válvula quando fechado. 
● SL1 (I02): Sensor de nível máximo 
Inserido como entrada digital (I02), detecta quando o reservatório está cheio. Sua leitura 
é utilizada como condição para desligar EV3 e prosseguir para a próxima etapa do 
processo. 
 
● M1 (Q05): Motor agitador 
Adicionado como saída digital (Q05), foi programado para entrar em operação por 30 
segundos, utilizando o temporizador T04. A lógica foi configurada para garantir que a 
agitação ocorra apenas após o enchimento do tanque. 
 
● SP1 (MD01): Sensor de pH analógico (0–10V) 
Integrado como entrada analógica no módulo MD01, o sensor envia sinais proporcionais 
ao valor de pH (de 0 a 10V correspondendo a pH 0 a 14). Esses valores são utilizados 
pelos blocos de comparação G01 e G02 para validação da qualidade da mistura. 
 
● G01: Comparador analógico – pH > 6,5 
Implementado para verificar se o valor de pH lido por SP1 é superior a 6,5. Utiliza a 
comparação Ax > Ay, onde Ax recebe o valor de MD01 e Ay é configurado como 6,5. 
 
● G02: Comparador analógico – pHe viável para aplicação industrial, evidenciando a eficácia da automação no 
controle preciso de processos críticos na indústria de bebidas, além de promover ganhos em padronização, 
produtividade e redução de riscos operacionais. 
 
4.2 Discussão 
 
A implementação deste sistema automatizado proporciona benefícios que ultrapassam o controle dos 
processos, impactando diretamente aspectos essenciais da indústria alimentícia, como qualidade, 
segurança e padronização. 
Em um cenário real de produção de bebidas como sucos e refrigerantes, as etapas de formulação seguem 
exatamente essa lógica: dosagem do xarope concentrado, adição de aditivos como vitamina C, diluição 
com água potável e homogeneização antes da leitura e correção do pH. No entanto, observa-se que, em 
muitas empresas do setor, essas etapas ainda são realizadas manualmente. 
No processo manual, a dosagem do xarope e da vitamina C é feita por operadores, que pesam ou medem 
os volumes em equipamentos externos antes de adicioná-los ao tanque. A diluição é acompanhada 
visualmente, sem precisão milimétrica, e a mistura é realizada por motores ativados manualmente. Por 
fim, a medição de pH é feita com equipamentos portáteis de bancada ou de campo, sendo necessário que 
um operador colete a amostra, calibre o medidor, faça a leitura e, caso o pH esteja fora do padrão, realize 
ajustes de reagentes, reiniciando etapas de mistura. 
Essa realidade gera diversos impactos negativos como aumento do tempo de produção, maior risco de 
variações de formulação, despadronização entre lotes e riscos de contaminação. Em contrapartida o 
sistema automatizado mostra-se vantajoso , tornando-se uma escolha viável para aplicação industrial, pois 
traz precisão e padronização dos lotes, segurança do processo e do operador , redução do tempo de 
produção e conformidade com as normas sanitárias e de qualidade. 
Além dos benefícios técnicos, o sistema também representa uma avanço estratégico, pois libera a mão de 
obra operacional para funções de maior valor agregado, como gestão da produção e análises de controle 
de qualidade.Na indústria, cada minuto economizado no ciclo produtivo impacta diretamente a 
produtividade, reduzindo custos e aumentando a capacidade de atendimento ao mercado. 
Por fim, essa comparação entre o processo manual e automatizado revela que a automação não apenas 
substitui tarefas humanas, mas eleva o nível de qualidade, segurança e confiabilidade dos processos 
industriais, demonstrando a relevância do projeto desenvolvido como solução prática aplicável ao setor 
alimentício. 
 
5 CONCLUSÃO 
 
O sistema automatizado de controle de pH para a planta de bebidas não alcoólicas atingiu os objetivos 
propostos, comprovando sua viabilidade técnica e trazendo benefícios operacionais. A integração entre 
CLP, sensores, eletroválvulas e motor agitador resultou em um processo confiável e alinhado às práticas 
industriais atuais. 
Os resultados mostram que o controle automático do pH, com monitoramento em tempo real e 
programação sequencial, contribui para a padronização da qualidade, redução de desperdícios, menor 
risco de contaminação e maior eficiência produtiva, essenciais no setor alimentício. 
O projeto proporcionou aprendizado prático em automação, programação Ladder e interfaces 
homem-máquina, reforçando que a automação é uma necessidade estratégica para garantir qualidade, 
segurança e competitividade no mercado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FRANCHI, Claiton Moro; CAMARGO, Valter Luís Arlindo de. Controladores Lógicos Programáveis: 
sistemas discretos. 1. ed. São Paulo: Érica, 2008. 
 
GAMA, Michelle da Silva; AFONSO, Júlio Carlos. De Svante Arrhenius ao peagâmetro digital: 100 
anos de medida de acidez. Química Nova, Rio de Janeiro, v. 30, n. 1, p. 232-239, 2007. Disponível em: 
https://www.scielo.br/j/qn/a/cTDk87pgTjJLpcc4WXf8njj/. Acesso em: 09 jul. 2025. 
 
MOREIRA, Carlos Adolfo da Silva. Finalidade e aplicações dos sensores industriais. 2022. Trabalho 
de Conclusão de Curso. 
 
MOURA, Ricardo Prudencio de. Sensores e sistemas de controle e automação industrial. 2017. 
Trabalho de Conclusão de Curso. 
 
REYES, Henrique Boito. Desenvolvimento de um Sistema Automatizado para Análise de Medidas de 
pH. 2021. Medianeira. 
 
SANTOS, Gabriel da Silva Rocha; LOPES, Igor Mainenti Leal. Sensores aplicados na automação: uma 
revisão bibliográfica. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso. 
 
SILVA, Gustavo Peloi da; BERTONCELO, Valdecir; COGO, Filipe. Análise de Interfaces 
Homem-Máquina (IHM) em Equipamentos Controlados Eletronicamente. In: ENCONTRO 
INTERNACIONAL DE PRODUÇÃO CIENTÍFICA – EPCC, 8., 2011, Maringá. Anais eletrônicos... 
Maringá: CESUMAR, 2011. Disponível em: https://www.cesumar.br. Acesso em: 07 jul. 2025. 
 
THOMAZINI, Daniel; ALBUQUERQUE, Pedro Urbano Braga de. Sensores industriais: fundamentos 
e aplicações. 8. ed. São Paulo: Editora Érica, 2020. 224 p. ISBN 978-85-365-0071-3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
	​ALEXIA ROSA DA SILVA​ESTER MORAES LOPES​ROBERTO FÉLIX. M. DE OLIVEIRA​SELMA CRISTINA VIEIRA DE SOUZA​ 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	RELATÓRIO: PROGRAMAÇÃO EM CLP E IHM​​​​​​​​​​​​​​​​​ 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	SENADOR CANEDO - GO​2025 
	1 INTRODUÇÃO​​A indústria de bebidas, pertencente ao setor alimentício, exige padrões rigorosos de qualidade e controle de processos para garantir a segurança, o sabor, a estabilidade e a durabilidade dos produtos oferecidos ao consumidor. Um dos parâmetros críticos nesse contexto é o pH da bebida, que influencia diretamente características como acidez, conservação microbiológica, estabilidade química e aceitabilidade sensorial (REYES, 2021). 
	Diante disso, o controle automatizado do pH torna-se uma solução altamente eficaz para padronizar a produção, reduzir perdas e garantir a conformidade com normas sanitárias. Neste trabalho, será desenvolvido um sistema automatizado de neutralização de pH, com base em um processo típico adaptado para o ambiente de uma planta de produção de bebidas não alcoólicas, como sucos ou refrigerantes. 
	A escolha pela área alimentícia, especificamente no ramo de bebidas, está relacionada tanto à relevância econômica e tecnológica do setor quanto à vivência prática de um dos integrantes do grupo, que atua na área de Qualidade em uma indústria de bebidas. Atualmente, nessa planta, o controle de pH é realizado manualmente, o que evidencia a necessidade de soluções mais precisas e padronizadas. Essa experiência permitiu uma aproximação com a realidade industrial e contribuiu para que o projeto fosse desenvolvido com base em situações concretas, promovendo a integração entre teoria e prática. 
	O sistema descrito envolve o uso de eletroválvulas para dosagem de reagentes, sensores de nível e de pH, controle de tempos de atuação, além de um motor agitador que garante a homogeneização da mistura. Esses elementos refletem com fidelidade o que ocorre em uma linha de produção real, como na preparação de bases líquidas para refrigerantes, nas quais o pH deve ser ajustado e estabilizado antes do envase. 
	Assim, o desenvolvimento deste projeto tem como objetivo a criação de um sistema automatizado de controle de pH aplicado a uma planta de produção de bebidas, onde a precisão e o monitoramento constante são indispensáveis. Busca-se explorar os benefícios da automatização, destacando seu potencial para aumentar a eficiência, a padronização e a confiabilidade do processo. A proposta não visa reproduzir um cenário real específico, mas sim fomentar o aprendizado sobre como soluções automatizadas podem ser adaptadas para otimizar processos existentes em indústrias do setor. A automação do processo utiliza Controlador Lógico Programável (CLP) e Interface Homem-Máquina (IHM), viabilizando a supervisão contínuae o controle preciso dos parâmetros. 
	 
	1.1 Objetivo 
	Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver um sistema automatizado, utilizando linguagem Ladder para o controle e neutralização de pH para aplicação em uma planta de produção de bebidas não alcoólicas, visando assegurar a precisão no ajuste do pH, a padronização do processo e a conformidade com as normas de qualidade. 
	●​Projetar a estrutura do sistema de automação, integrando sensores, atuadores, CLP e IHM por meio do programa Clic02; 
	●​Programar a lógica de controle no CLP para o ajuste automático do pH; 
	●​Desenvolver a IHM para monitoramento e controle em tempo real nos testes realizados no ladder; 
	●​Validar o funcionamento do sistema por meio de simulações e testes no Clic02 com a estrutura desenvolvida no ladder. 
	●​Promover o aprendizado prático por meio do desenvolvimento e operação do sistema automatizado, integrando conceitos de automação industrial ao contexto real do setor de bebidas, fortalecendo a compreensão dos processos produtivos e controle de qualidade. 
	 
	2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
	2.1 PH 
	​O pH é uma grandeza que expressa a concentração de íons hidrogênio (H⁺) em soluções aquosas, sendo definido como o logaritmo negativo dessa concentração: 
	 ​​​​​𝑝𝐻=−𝑙𝑜𝑔[𝐻+] 
	2.2 Sensores 
	Sensores são dispositivos essenciais na automação industrial, pois possibilitam a detecção e conversão de variáveis físicas, químicas ou biológicas em sinais elétricos que sistemas de controle podem interpretar. Moreira (2022) destaca que os sensores são fundamentais para a comunicação entre máquinas e o monitoramento em tempo real dos processos industriais, elevando a eficiência, segurança e confiabilidade das operações. 
	2.2.1 Tipos de Sensores 
	3 METODOLOGIA E LÓGICA DE PROGRAMAÇÃO 
	O desenvolvimento do projeto permitiu a implementação de um sistema automatizado para controle de pH, modelado para aplicação em uma indústria de bebidas. A programação realizada no CLP, em linguagem Ladder, viabilizou a integração de sensores, eletroválvulas e motor, resultando em um processo que simula com fidelidade as etapas de preparação de sucos ou bebidas não alcoólicas. 
	No sistema projetado, as eletroválvulas EV1 e EV2 desempenham funções essenciais na dosagem dos reagentes principais: EV1 adiciona o xarope concentrado, composto por açúcares, corantes e aromatizantes que conferem sabor e identidade ao produto, enquanto EV2 adiciona vitamina C, atuando como aditivo antioxidante que contribui para o enriquecimento nutricional e maior estabilidade do produto final. Em seguida, a eletroválvula EV3 realiza a dosagem de água potável no tanque, diluindo os reagentes até o volume determinado, seguindo padrões sanitários e de formulação. 
	Quando o nível máximo do tanque é atingido, identificado pelo sensor de nível SL1, o motor agitador M1 é automaticamente acionado, garantindo a homogeneização completa da mistura. Este processo de agitação é indispensável para assegurar a uniformidade do produto, atendendo às exigências de qualidade e sabor padronizado impostas pelas normas do setor alimentício. 
	Após a etapa de homogeneização, o sensor analógico de pH (SP1) realiza a leitura da solução, monitorando se os valores permanecem dentro da faixa ideal (6,5 a 7,5). Essa faixa é crítica para garantir a aceitabilidade sensorial, a segurança microbiológica e a estabilidade química do produto. Caso o pH seja mantido estável por um período de 180 segundos, a eletroválvula EV4 é acionada para liberar o escoamento da bebida processada até o nível mínimo ser atingido, reiniciando então o ciclo automaticamente para novos lotes. 
	Esses resultados demonstram que o sistema desenvolvido atingiu seus objetivos, proporcionando um modelo confiável, seguro e viável para aplicação industrial, evidenciando a eficácia da automação no controle preciso de processos críticos na indústria de bebidas, além de promover ganhos em padronização, produtividade e redução de riscos operacionais. 
	A implementação deste sistema automatizado proporciona benefícios que ultrapassam o controle dos processos, impactando diretamente aspectos essenciais da indústria alimentícia, como qualidade, segurança e padronização. 
	Em um cenário real de produção de bebidas como sucos e refrigerantes, as etapas de formulação seguem exatamente essa lógica: dosagem do xarope concentrado, adição de aditivos como vitamina C, diluição com água potável e homogeneização antes da leitura e correção do pH. No entanto, observa-se que, em muitas empresas do setor, essas etapas ainda são realizadas manualmente. 
	No processo manual, a dosagem do xarope e da vitamina C é feita por operadores, que pesam ou medem os volumes em equipamentos externos antes de adicioná-los ao tanque. A diluição é acompanhada visualmente, sem precisão milimétrica, e a mistura é realizada por motores ativados manualmente. Por fim, a medição de pH é feita com equipamentos portáteis de bancada ou de campo, sendo necessário que um operador colete a amostra, calibre o medidor, faça a leitura e, caso o pH esteja fora do padrão, realize ajustes de reagentes, reiniciando etapas de mistura. 
	Essa realidade gera diversos impactos negativos como aumento do tempo de produção, maior risco de variações de formulação, despadronização entre lotes e riscos de contaminação. Em contrapartida o sistema automatizado mostra-se vantajoso , tornando-se uma escolha viável para aplicação industrial, pois traz precisão e padronização dos lotes, segurança do processo e do operador , redução do tempo de produção e conformidade com as normas sanitárias e de qualidade. 
	Além dos benefícios técnicos, o sistema também representa uma avanço estratégico, pois libera a mão de obra operacional para funções de maior valor agregado, como gestão da produção e análises de controle de qualidade.Na indústria, cada minuto economizado no ciclo produtivo impacta diretamente a produtividade, reduzindo custos e aumentando a capacidade de atendimento ao mercado. 
	Por fim, essa comparação entre o processo manual e automatizado revela que a automação não apenas substitui tarefas humanas, mas eleva o nível de qualidade, segurança e confiabilidade dos processos industriais, demonstrando a relevância do projeto desenvolvido como solução prática aplicável ao setor alimentício. 
	​5 CONCLUSÃO 
	O sistema automatizado de controle de pH para a planta de bebidas não alcoólicas atingiu os objetivos propostos, comprovando sua viabilidade técnica e trazendo benefícios operacionais. A integração entre CLP, sensores, eletroválvulas e motor agitador resultou em um processo confiável e alinhado às práticas industriais atuais. 
	Os resultados mostram que o controle automático do pH, com monitoramento em tempo real e programação sequencial, contribui para a padronização da qualidade, redução de desperdícios, menor risco de contaminação e maior eficiência produtiva, essenciais no setor alimentício. 
	O projeto proporcionou aprendizado prático em automação, programação Ladder e interfaces homem-máquina, reforçando que a automação é uma necessidade estratégica para garantir qualidade, segurança e competitividade no mercado. 
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
	 
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