Automação de Sistemas Informática Industrial Avaliação III - Desafio Profissional - Individual

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TEMPLATE PADRÃO ÚNICO DO DESAFIO PROFISSIONAL 
 
 
ETAPA 1: 
A linha de produção apresenta desempenho abaixo do esperado devido a possíveis falhas 
na integração entre sensores, atuadores, CLPs e o sistema supervisório SCADA. Em um 
sistema de automação industrial, os sensores são responsáveis por captar variáveis do 
processo, como temperatura, pressão, nível ou velocidade, e enviar esses dados ao CLP. 
O controlador processa essas informações de acordo com a lógica programada e envia 
comandos para os atuadores, que realizam ações físicas no processo, como acionar 
motores, válvulas ou esteiras. Quando há falhas nessa interação, podem ocorrer paradas 
inesperadas, leituras incorretas e perda de eficiência produtiva. 
Um dos fatores que pode explicar a divergência entre os valores medidos pelos sensores e 
aqueles apresentados no sistema supervisório é a falta de calibração adequada dos 
instrumentos. Sensores descalibrados podem enviar sinais incorretos ao CLP, 
comprometendo o controle do processo. Além disso, sinais analógicos utilizados na 
indústria, como 4–20 mA ou 0–10 V, podem sofrer saturação caso ultrapassem a faixa 
configurada nos módulos de entrada do controlador, causando erros de leitura e 
interpretação. Outro problema comum é a presença de ruídos elétricos gerados por 
motores e inversores de frequência, especialmente quando cabos de potência e cabos de 
instrumentação estão instalados próximos ou sem blindagem adequada. Esses ruídos 
podem provocar oscilações nos sinais e instabilidade nas medições. 
A configuração dos CLPs também pode contribuir para o mau desempenho da linha. 
Parâmetros incorretos nas entradas analógicas, escalonamento inadequado dos sinais ou 
programas de controle pouco otimizados podem aumentar o tempo de varredura do 
controlador, reduzindo a velocidade de resposta do sistema. Além disso, malhas de 
controle que utilizam algoritmos PID podem apresentar oscilações ou respostas lentas 
caso seus parâmetros não estejam corretamente ajustados. Isso impacta diretamente a 
estabilidade do processo e pode gerar acionamentos indevidos de atuadores. 
Outro ponto importante é a comunicação industrial entre os dispositivos da rede. 
Protocolos como Modbus, Profibus, Profinet ou Ethernet/IP dependem de uma 
configuração correta de endereços, taxas de atualização e topologia de rede. Conflitos de 
 
endereçamento, falhas em cabos ou switches industriais e latência elevada podem causar 
perda de dados ou atrasos na comunicação, o que explica diferenças entre os valores 
medidos no campo e aqueles exibidos no SCADA. Se o sistema supervisório estiver 
configurado com escalas incorretas, tempos de atualização inadequados ou tags mal 
configuradas, os operadores poderão visualizar informações inconsistentes ou 
desatualizadas. 
Para corrigir esses problemas, é necessário realizar uma revisão completa da 
instrumentação e da infraestrutura de automação. Sensores devem ser recalibrados e 
verificados quanto à faixa de operação. A instalação elétrica deve ser analisada para 
garantir aterramento adequado e separação entre cabos de potência e sinal, reduzindo 
interferências eletromagnéticas. Nos CLPs, é fundamental revisar a programação, ajustar 
corretamente o escalonamento dos sinais analógicos e otimizar o tempo de 
processamento do controlador. Também é recomendável realizar a sintonia adequada das 
malhas de controle para evitar oscilações e melhorar a resposta do sistema. 
Em relação à comunicação industrial, deve-se verificar o endereçamento dos dispositivos, 
a integridade da rede e a configuração dos protocolos utilizados. A utilização de switches 
industriais gerenciáveis e a organização adequada da topologia de rede podem aumentar 
a confiabilidade da comunicação. No sistema SCADA, é necessário revisar o mapeamento 
de tags, conferir as unidades de engenharia e ajustar os tempos de atualização das 
variáveis. 
Com a implementação dessas correções, a linha de produção poderá operar de forma 
mais estável e eficiente, reduzindo paradas inesperadas, melhorando a precisão das 
medições e garantindo maior confiabilidade no controle do processo industrial. Isso 
permitirá que a empresa atenda à demanda sazonal com maior produtividade, segurança 
operacional e qualidade no processo produtivo. 
 
 
ETAPA 2: Materiais de referência (ambientação) do seu Desafio Profissional 
A arquitetura básica do CLP (entradas, saídas e CPU) + chamou atenção porque mostra 
como o controlador funciona como o “cérebro” do sistema de automação, recebendo 
sinais dos sensores, processando as informações e comandando os atuadores da 
máquina. 
 
O ciclo de processamento do CLP (leitura das entradas, execução do programa e 
atualização das saídas) + chamou atenção porque explica como o CLP consegue 
controlar máquinas em tempo muito rápido, executando esse ciclo continuamente em 
poucos milissegundos. 
 Os módulos de comunicação e integração com redes industriais + chamou atenção 
porque mostram como o CLP pode se conectar a outros equipamentos e sistemas 
supervisórios, permitindo monitoramento, troca de dados e controle mais eficiente de 
todo o processo industrial. 
 
 
 
 
ETAPA 3: Levantamento de conceitos teóricos 
 
O conceito de sensores industriais é fundamental, pois permite compreender como os 
dados do processo são coletados. Se os sensores estiverem descalibrados ou sofrendo 
interferências, os valores enviados ao sistema de controle serão incorretos, o que explica 
as divergências entre as medições reais e aquelas exibidas no supervisório. Nesse ponto, 
os estudos de William Bolton contribuem para entender a relação entre instrumentação e 
automação industrial, mostrando como sensores e atuadores devem funcionar 
corretamente dentro de um sistema automatizado. 
Outro conceito importante é o de CLP (Controlador Lógico Programável), responsável por 
processar os sinais recebidos dos sensores e comandar os atuadores. Problemas de 
programação, configuração inadequada das entradas analógicas ou tempo de varredura 
elevado podem causar atrasos, falhas de acionamento e paradas inesperadas na linha. Os 
trabalhos de Frank D. Petruzella ajudam a compreender a programação e a 
parametrização correta dos CLPs, permitindo identificar e corrigir possíveis erros no 
controle do processo. 
O conceito de malha de controle e controle PID também é essencial para entender a 
estabilidade do processo. Caso os parâmetros de controle não estejam bem ajustados, 
podem ocorrer oscilações ou respostas lentas nas variáveis controladas, afetando a 
eficiência da produção. Os estudos de Karl J. Åström são importantes nessa área, pois 
 
abordam métodos de ajuste e análise de sistemas de controle automático utilizados na 
indústria. 
Além disso, o conceito de comunicação industrial ajuda a explicar possíveis falhas na 
troca de dados entre sensores, CLPs e o sistema supervisório. Problemas de rede, 
protocolos mal configurados ou perda de pacotes podem causar atrasos ou 
inconsistências nas informações exibidas no SCADA. Os estudos de Hugh Jack 
contribuem para entender a estrutura das redes industriais e a integração entre 
dispositivos automatizados. 
Por fim, o conceito de sistemas SCADA é importante para analisar o monitoramento do 
processo. Configurações incorretas de tags, escalas ou tempos de atualização podem 
gerar diferenças entre os dados reais e os exibidos na interface do operador. Nesse 
aspecto, os trabalhos de Stuart A. Boyer ajudam a compreender o funcionamento e a 
implementação adequada de sistemas supervisórios. 
Assim, os conceitos de sensores industriais, CLPs, malhas de controle, comunicação 
industrial e sistemas SCADA, juntamente com os autores citados, fornecem a base teórica 
necessária para identificar as causas do mau desempenho da linha e propor melhorias que 
tornem o sistema mais estável, eficiente e confiável. 
 
 
 
 
ETAPA 4: Aplicação dos conceitosteóricos ao Desafio Profissional 
 
Sensores e calibração → Sensores precisam estar bem calibrados para medir 
corretamente as variáveis do processo. No caso da linha de produção, a diferença entre os 
valores reais e os que aparecem no supervisório pode acontecer porque algum sensor está 
descalibrado. A solução é revisar e recalibrar os sensores. 
Sinais analógicos e saturação → Muitos sensores usam sinais como 4–20 mA ou 0–10 V. 
Se o CLP estiver configurado com a faixa errada, pode acontecer saturação do sinal e a 
leitura fica incorreta. Ajustar o escalonamento das entradas analógicas resolve esse 
problema. 
 
Ruído elétrico → Motores e inversores podem gerar interferência elétrica nos cabos de 
sinal. Isso pode causar valores instáveis ou erros de leitura. Para evitar isso, é importante 
usar cabos blindados, bom aterramento e separar cabos de potência dos cabos de sinal. 
CLP e tempo de varredura → O CLP funciona lendo entradas, executando o programa e 
atualizando as saídas. Se o programa estiver muito pesado ou mal organizado, a resposta 
do sistema pode ficar lenta. A solução é revisar e otimizar a programação. 
Controle PID → Quando os parâmetros do controle não estão bem ajustados, o sistema 
pode ficar oscilando ou demorar para estabilizar. Ajustar corretamente o PID ajuda a deixar 
o processo mais estável. 
Comunicação industrial → Sensores, CLPs e o SCADA trocam dados pela rede. Se houver 
erro de configuração, conflito de endereços ou falha na rede, podem aparecer diferenças 
ou atrasos nos dados. Revisar a rede e os protocolos ajuda a resolver. 
Sistema SCADA → O supervisório mostra as informações do processo para os 
operadores. Se as tags ou escalas estiverem configuradas errado, os valores exibidos 
podem não bater com a realidade. A solução é revisar essas configurações no sistema. 
 
 
 
 
A ETAPA 5 É A MAIS IMPORTANTE DE TODO O PROCESSO, POIS É A ETAPA QUE SERÁ 
AVALIADA! ENTÃO, PRESTE MUITA ATENÇÃO! 
 
ETAPA 5 – AVALIATIVA: Redação do produto - Memorial Analítico. 
 
Resumo do que eu descobri 
Na análise do problema da linha de produção, identifiquei que o baixo desempenho pode 
estar relacionado a falhas comuns em sistemas de automação, como sensores 
descalibrados, interferências elétricas, erros na configuração do CLP e problemas de 
comunicação com o sistema SCADA. Esses fatores podem causar divergências de dados, 
paradas inesperadas e lentidão no processo. A partir dos conceitos estudados, foi possível 
apontar possíveis causas e melhorias para estabilizar a linha. 
Contextualização do desafio 
 
O desafio acontece em uma indústria alimentícia que ampliou sua produção para atender 
uma demanda sazonal. Para isso, foram instalados novos sensores, atuadores, inversores 
de frequência, CLPs e um sistema SCADA. Mesmo com essa modernização, a linha 
começou a apresentar paradas aleatórias, tempos mortos e diferenças entre os valores 
medidos e os exibidos no supervisório, exigindo uma análise técnica para encontrar as 
causas do problema. 
Análise 
Alguns conceitos da automação ajudam a explicar a situação. Sensores descalibrados 
podem enviar dados incorretos ao CLP, causando diferenças nos valores do SCADA. O 
ruído elétrico gerado por motores e inversores também pode interferir nos sinais. Além 
disso, uma configuração inadequada do CLP pode aumentar o tempo de resposta do 
sistema e gerar falhas no controle da linha. 
Propostas de solução 
Uma solução é revisar e recalibrar os sensores, garantindo medições corretas no 
processo. Também é importante verificar o escalonamento dos sinais analógicos no CLP 
para evitar erros de leitura. 
Outra medida é melhorar a instalação elétrica e a comunicação da rede, utilizando cabos 
blindados, aterramento adequado e revisando a configuração do sistema SCADA e dos 
protocolos de comunicação. 
Conclusão reflexiva 
Essa atividade mostrou como diferentes partes da automação industrial estão conectadas 
e como erros de configuração ou instalação podem afetar todo o processo. Também 
ajudou a entender melhor como aplicar a teoria na prática. 
Referências 
BOLTON, William. Automação Industrial. 
PETRUZELLA, Frank D. Controladores Lógicos Programáveis. 
Autoavaliação 
Ao fazer essa atividade, percebi que pesquisar e relacionar a teoria com um problema real 
ajudou a entender melhor o conteúdo da disciplina e como ele é aplicado na indústria.