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Curso técnico subsequente ao ensino médio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Automação Industrial 
 
 
 
Prof. Luiz Oswaldo de Andrade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno:_____________________________________________________ 
 
 
Turno: _______________ Turma______ 
 
 
1º semestre 2020 
 
 
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1 – O PRINCÍPIO DA AUTOMAÇÃO 
 
 
1.1 INTRODUÇÃO 
 
O termo automação provém do latim “Automatus”, que significa mover-se por si. 
A automação faz parte da nossa sociedade, está presente em todos os sistemas de 
trabalho, sobretudo na indústria. Ela permite que se faça mais e melhor, além de diminuir a 
participação do ser humano em tarefas entediantes e repetitivas, eliminando os serviços 
manuais cansativos e prejudiciais à saúde, poupando as energias para as tarefas mais nobres 
que exigem mais o raciocínio lógico. 
A automação vem evoluindo ao longo dos séculos, aliando os conhecimentos antigos, e 
expandindo com as últimas conquistas da ciência. Portanto está intimamente ligada ao 
desenvolvimento da humanidade. 
Um ponto que vale destacar é a diferença entre a automação e a mecanização, mesmo 
que em um primeiro instante estas duas palavras possam dar a impressão de ter um significado 
semelhante, seus conceitos são completamente diferentes. A automação permite realizar 
algum trabalho através de máquinas controladas automaticamente. Já a mecanização, 
simplesmente se limita ao emprego de máquinas para executar alguma tarefa, substituindo o 
esforço físico. 
 
1.2 HISTÓRICO 
 
Desde a pré-história, o homem já procurava meios de mecanizar as suas tarefas, como 
moinhos de vento para moer trigo, rodas d’agua, força animal entre outros. 
Essas invenções demonstram as primeiras tentativas do homem de poupar esforço para 
realizar seu trabalho antes mesmo da automação industrial. 
Na Grécia antiga, surgiram as primeiras técnicas de controle, como o mecanismo 
regulador de bóia (entre 300 a.C. e 1 a.C.). 
Como exemplo podem ser citados o relógio d’água de Ctesíbio ou Ktesíbios e um 
lampião de óleo inventado por Philon (250 a.C.) que usava um regulador de bóia para manter 
constante o nível do óleo combustível. 
Dentre os importantes aparelhos construídos por Ctesíbio tem se: O Órgão hidráulico 
provido de um teclado manual e tubos sonoros e uma bomba de pressão, ambos os dispositivos 
utilizavam o peso da água para comprimir o ar. O primeiro para a criação de diversos sons, o 
segundo para combater incêndios. Mais tarde estas invenções foram utilizadas, pelos romanos. 
 
 
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Órgão hidráulico de Ctesíbio, segundo a descrição de Heron de Alexandria. 
 
Heron de Alexandria 
 
Um dos grandes sábios dessa época foi Heron de Alexandria, que viveu em Alexandria 
em 130 a.C. e publicou um livro, que se intitulava “Pneumática’’, que mostrava algumas formas de 
mecanismos de nível de água usando um regulador de bóia. 
O primeiro registro sobre um experimento que teve a finalidade de aproveitar o vapor 
e a pressão para fazer um corpo se mover também foi realizado por Heron, e foi batizada de 
"aeolipile". Este aparato foi montado com uma pequena bolinha de cobre (Cu) com dois canos 
torcidos e continha água em seu interior. Colocada sobre um tripé e sobre o fogo, a água fervia 
e o vapor que saia pelos caninhos fazia com que a bola feita de cobre girasse. 
 
 
 
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Denis Papin 
 
A primeira e verdadeira máquina térmica é de origem do físico francês Denis Papin que, 
em 1679, inventou o digestor de vapor, um tipo de panela de pressão, também conhecida como 
marmita de Papin e, para evitar que explodisse, inventou também a primeira válvula de 
segurança da qual se tem conhecimento. 
 
Em 1690, tendo observado o poder mecânico da pressão atmosférica em seu "digestor", 
Papin construiu um modelo de motor a pistão, o primeiro de seu tipo, que utilizou o vapor para 
impulsionar um mecanismo com êmbolo e cilindro. 
 
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_digester
https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_cooker
https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_cooker
https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_engine
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Edward Somerset 
 
Em 1663, o inglês Edward Somerset, tornou se famoso por construir uma máquina que 
foi capaz de remover água de um fosso em uma torre no Grande Castelo de Raglan. 
Entre 1663 e 1669, testemunhas oculares viram uma dessas máquinas, erguida em pelo 
Marquês, que era capaz de elevar a água a uma altura de 40 pés. A máquina possuía uma 
caldeira de alta pressão e dois recipientes nos quais a água a ser bombeada era forçada pela 
pressão atmosférica após o vapor ter sido condensado. A pressão do vapor no sistema 
impulsionava a água para fora do fosso. Este invento é considerado como a primeira máquina a 
vapor capaz de produzir trabalho. Mais tarde outro inventor, Thomas Savery, estudou e 
aprimorou a invenção de Edward. 
 
 
 
Máquina de Savery 
 
Em 1698, Thomas Savery, um engenheiro militar inglês, criou uma máquina com uma 
finalidade: extrair água do poço das minas inglesas de carvão mineral. Porém, devido à 
utilização de vapor a alta pressão, poderia explodir. Esta foi a primeira máquina a vapor de 
interesse industrial 
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. 
O Vapor era produzido no aquecedor (A) e conduzido para os reservatórios (B) da 
figura, através de duas válvulas manuais (C). O vapor era fornecido alternadamente para os 
reservatórios, empurrando água do reservatório através do tubo (D) e para o topo. A válvula 
(C) era então fechada e um jato de água fria condensava o vapor daquele reservatório e com 
isto, promovendo um vácuo. A rarefação obtida fazia com que a água do lugar (F) entrasse no 
tubo (E) e fosse direcionada para o reservatório. A válvula (C) era então aberta novamente, 
para a repetição do ciclo. Alternando-se os dois reservatórios (B), era possível se ter um fluxo 
contínuo de água para o exterior. 
 
 
Máquina de Newcomen 
 
Por volta de 1705, o inglês Thomas Newcomen, aperfeiçoando as máquinas de Savery e 
Papin, idealizou uma nova máquina térmica que poderia ser utilizada em minas profundas com 
menor risco de explosões e que, além de elevar a água, poderia elevar cargas. Sua máquina foi 
um sucesso na Europa durante o século XVIII, porém com toda sua grande idéia, também 
existia uma contradição o alto consumo de combustível, pois consumia 35 decímetros cúbicos 
de carvão e tinha a capacidade de elevar 2,5 toneladas de água, o equivalente a 5hp de 
potência mecânica. 
 
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O projeto consistia em um conjunto de cilindro-pistão. O vapor era produzido na 
caldeira (A) e conduzido através da válvula manual (B) até o cilindro (C). O vapor produzido 
empurrava o pistão até a posição mostrada, permitindo que a haste (D) descesse para dentro 
do reservatório de água (ou mina). A válvula (E) era então aberta para permitir um jato de água 
sobre o cilindro, capaz de condensar o vapor ali existente, provocando assim um vácuo 
necessário. O pistão era então empurrado para baixo pela pressão atmosférica, levantando a 
haste e bombeando a água para fora através da linha (F). A válvula (E) era fechada, a válvula 
(B) era aberta e o procedimento era repetido. A linha (G) era aberta intermitentemente para 
permitir que o vapor condensado pudesse ser retirado do cilindro. 
O motor desenvolvido por Thomas Newcomen usou, pela primeira vez, um conjunto 
cilindro-pistão e, portanto, um legítimo substituto para a tração animal. Pelo seu funcionamento 
cíclico, este dispositivo já pode ser considerado como uma máquina térmica. 
No entanto, o chamado mecanismo enrolador, que permitiu transformar o movimento 
linear em rotacional só surgiu mais adiante. Foram estes mecanismos enroladores que 
permitiram a aplicação das máquinas térmicas na indústria. 
 
Nicholas Joseph 
 
O Capitão do exército francês NicholasJoseph Cugnot construiu, em 1763, o que pode 
ter sido o primeiro veículo autopropulsionado do mundo, um veículo de transporte de carga de 
três rodas construído em madeira. Em 1770 construiu o seu segundo veículo, que possuía uma 
autonomia de funcionamento de 15 minutos antes de acabar o vapor de sua caldeira. 
Este veículo tinha a capacidade para carregar até quatro toneladas à velocidade de 
4 km por hora. Tinha dois pares de rodas atrás e um na frente que suportavam a caldeira e era 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Madeira
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dirigido por um leme. Em 1771 o seu veículo bateu contra uma parede de tijolos, ficando 
conhecido como o primeiro acidente de automóvel do mundo. 
 
 
 
 
James Watt 
 
Em 1763, o engenheiro escocês James Watt recebeu um modelo da máquina de 
Newcomen para reparar. Ao término do conserto, ele notou uma baixa eficiência da máquina e 
suspeitou que grande parte do vapor quente, perdia calor e condensava diminuindo 
significativamente o seu volume ao entrar no cilindro resfriado. 
Após consultas com o maior conhecedor de vapor da época, Joseph Black, que estava na 
mesma Universidade de Glasgow, ele estudou e introduziu diversas inovações, aprimorando a 
máquina de Newcomen, permitindo a aplicação na indústria desse motor. 
Nessa época os sistemas de produção artesanal e agrário começaram a se transformar 
em industrial, assim como já haviam começado a surgir os primeiros 
equipamentos mecânicos para auxiliar o trabalho de produção. Foram desenvolvidos os 
primeiros dispositivos simples e semiautomáticos. 
O maior feito de Watt foi colocar um condensador externo (A) na máquina de 
Newcomen, aumentando a eficiência desse motor através da diferenciação entre as 
temperaturas da fonte quente e da fonte fria, embora os conhecimentos científicos sobre a 
eficiência da máquina térmica não fossem ainda conhecidos na época. 
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Na sua máquina, o vapor entrava pela tubulação (B). A válvula (C), controlada a partir da 
haste (D), permitia que o vapor entrasse na parte superior do pistão (E). Isto empurrava o 
pistão para baixo, movimentando para baixo um lado da barra (F) e levantando o outro lado da 
barra que puxava as hastes (G) e (H) da bomba. Tal movimento retirava a água do reservatório 
(I) através da tubulação (J) e também do reservatório (K) para o reservatório (I). A válvula (L) 
era então movida para permitir que o vapor entrasse pelo outro lado do pistão; equilibrando a 
pressão em ambos os lados. Com a pressão equilibrada, o pistão movia-se para o topo, 
possibilitando um novo ciclo. 
 
 
Essa máquina permitiu aumentar em 75% o rendimento da máquina de Newcomen. Novos 
detalhes foram ainda aperfeiçoados até que o motor atingiu a forma sob a qual tornou se 
universalmente empregado a partir de 1790. Foi utilizada para bombear a água de minas, para o 
aquecimento de máquinas em moinhos de farinha, em fiações, tecelagens e na fabricação do 
papel. 
Para poder expressar a potência da sua máquina a vapor, Watt realizou diversas 
experiências avaliando o poder de tração dos cavalos ao elevarem baldes em uma mina de 
carvão. Na época, os cavalos eram o instrumento de trabalho pesado ao qual mais se recorria. 
Watt determinou que, em média, um cavalo necessitava de 1 minuto para elevar 3,0 
libras-pé. Depois o cavalo era substituído pelo motor, para comparar a sua capacidade. A 
potência do equipamento foi determinada pela média do número de cavalos que o motor podia 
substituir, gerando a expressão “horse-power” (hp). 
 
1hp = 3,0 libras/pé por minuto 
 
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 James Watt foi mundialmente reconhecido quando em 1882 foi publicado que a 
unidade de potencia do SI (Sistema Internacional de medidas) levaria o seu nome, devido as 
suas relevantes contribuições no trabalho de pesquisa na definição da potência mecânica. 
James Watt morreu em 25 de agosto de 1819 em sua casa em Handsworth, Inglaterra, 
com a idade de 83anos. 
 
Cronologia 
 
Entre 300 a.C. e 1 a.C - Na Grécia antiga, Ctesíbio ou Ktesíbios, Relógio d’água, Mecanismo 
regulador de bóia e Órgão Hidráulico. 
250 a.C - Na Grécia antiga, Philon, lampião de óleo. 
130 a.C – Alexandria, Heron, "aeolipile". 
1663 - Edward Somerset, Grande Castelo de Raglan, na Grã-Bretanha, máquina que foi capaz 
de remover água de um fosso em uma torre. 
1679 - Denis Papin, físico francês, inventou o digestor de vapor. 
1690 - Denis Papin, físico francês, construiu um modelo de motor a pistão. 
1698 - Thomas Newcomen, em Staffordshire, na Grã-Bretanha, instala um motor a vapor para 
esgotar água em uma mina de carvão. 
1705 - Thomas Newcomen, Aprimorou a máquina térmica que passa a ser utilizada em minas 
profundas. 
1708 - Jethro Tull (agricultor), em Berkshire, na Grã-Bretanha, inventa a primeira máquina de 
semear puxada a cavalo, permitindo a mecanização da agricultura. 
1709 - Abraham Darby, em Coalbrookdale, Shropshire, na Grã-Bretanha, utiliza o carvão para 
baratear a produção do ferro. 
1733 - John Kay, na Grã-Bretanha, inventa uma lançadeira volante para o tear, acelerando o 
processo de tecelagem. 
1740 - Benjamin Huntsman, em Handsworth, na Grã-Bretanha, descobre a técnica do uso 
de cadinho para fabricação de aço. 
1761 - Abertura do Canal de Bridgewater, na Grã-Bretanha, primeira via aquática inteiramente 
artificial. 
1763 - James Watt, engenheiro escocês, aprimora a máquina de Newcomen, permitindo a 
aplicação na indústria desse motor. 
1764 - James Hargreaves, na Grã-Bretanha, inventa a fiadora "spinning Jenny", uma máquina 
de fiar rotativa que permitia a um único artesão fiar oito fios de uma só vez. 
1765 - James Watt, na Grã-Bretanha, introduz o condensador na máquina de Newcomen, 
componente que aumenta consideravelmente a eficiência do motor a vapor. 
1768 - Richard Arkwright, na Grã-Bretanha, inventa a "spinning-frame", uma máquina de fiar 
mais avançada que a "spinning jenny". 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%A3-Bretanha
https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_digester
https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_engine
https://pt.wikipedia.org/wiki/1698
https://pt.wikipedia.org/wiki/Thomas_Newcomen
https://pt.wikipedia.org/wiki/Staffordshire
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%A3-Bretanha
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carv%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/1708
https://pt.wikipedia.org/wiki/Jethro_Tull_(agricultor)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Berkshire
https://pt.wikipedia.org/wiki/Semeadeira
https://pt.wikipedia.org/wiki/Semeadeira
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cavalo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Agricultura
https://pt.wikipedia.org/wiki/1709
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Abraham_Darby&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Coalbrookdale
https://pt.wikipedia.org/wiki/Shropshire
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
https://pt.wikipedia.org/wiki/1733
https://pt.wikipedia.org/wiki/John_Kay
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tear
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tecelagem
https://pt.wikipedia.org/wiki/1740
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Benjamin_Huntsman&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Handsworth
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cadinho
https://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7o
https://pt.wikipedia.org/wiki/1761
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Canal_de_Bridgewater&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/1764
https://pt.wikipedia.org/wiki/James_Hargreaves
https://pt.wikipedia.org/wiki/Spinning_Jenny
https://pt.wikipedia.org/wiki/1765
https://pt.wikipedia.org/wiki/James_Watt
https://pt.wikipedia.org/wiki/1768
https://pt.wikipedia.org/wiki/Richard_Arkwright
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Spinning-frame&action=edit&redlink=1
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1771 - Richard Arkwright, em Cromford, Derbyshire, na Grã-Bretanha, introduz o sistema 
fabril em sua tecelagem ao acionar a sua máquina - agoraconhecida como "water-frame" - com 
a força de torrente de água nas pás de uma roda. 
1776 - 1779 - John Wilkinson e Abraham Darby, em Ironbridge, Shrobsihire, na Grã-Bretanha, 
constroem a primeira ponte em ferrofundido. 
1779 - Samuel Crompton, na Grã-Bretanha, inventa a "spinning mule", combinação da "water 
frame" com a "spinning jenny", permitindo produzir fios mais finos e resistentes. A mule era 
capaz de fabricar tanto tecido quanto duzentos trabalhadores, apenas utilizando alguns deles 
como mão-de-obra. 
1780 - Edmund Cartwright, de Leicestershire, na Grã-Bretanha, patenteia o primeiro tear a 
vapor. 
1793 - Eli Whitney, na Geórgia, Estados Unidos, inventa o descaroçador de algodão. 
1882 - Publicado que a unidade de potência do SI (Sistema Internacional de medidas) levaria o 
nome de James Watt. 
 
1.2 REVOLUÇÃO INDUSTRIAL 
 
As melhorias constantes nos motores resultaram a partir de 1807 no início da era da 
construção de vários veículos autopropelidos como rodoviários similares a carruagens, motores 
a vapor em navios e as locomotivas. Isto contribuiu como estímulo para o avanço da indústria 
metalúrgica e siderúrgica, resultando em altos investimentos nessas áreas. Este crescimento 
da indústria de bens de produção foi o marco para o início da Primeira Revolução Industrial. 
 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/1771
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Cromford&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Derbyshire
https://pt.wikipedia.org/wiki/1776
https://pt.wikipedia.org/wiki/1779
https://pt.wikipedia.org/wiki/John_Wilkinson
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Abraham_Darby&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ironbridge&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Shrobsihire&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
https://pt.wikipedia.org/wiki/1779
https://pt.wikipedia.org/wiki/Samuel_Crompton
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Spinning_mule&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A3o-de-obra
https://pt.wikipedia.org/wiki/1780
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Edmund_Cartwright&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Leicestershire
https://pt.wikipedia.org/wiki/1793
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eli_Whitney
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3rgia_(Estados_Unidos)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Algod%C3%A3o
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Durante o período da revolução industrial, a sociedade se modificou profundamente a 
ponto de surgirem novas classes e relações sociais. 
Uma classe que sofreu uma profunda mudança, sofrendo com o advento da 
industrialização, foi a dos trabalhadores assalariados. Já no período pré-industrial (por volta 
de 1750), os homens trabalhadores já não conseguiam sustentar suas famílias com os seus 
salários, sendo que tanto suas esposas quanto seus filhos precisavam trabalhar. Isso modificou 
profundamente a família como era conhecida até então. Essa mudança se deve ao fato de que 
os proprietários das empresas da época observaram uma forma de conseguir mais mão de obra 
para a sua indústria, sendo que o valor do trabalho pago por essa era muito menor. 
O primeiro produto a sofrer um processo de industrialização maciça foi o algodão, 
sendo que esse servia para a fabricação de tecidos. Os produtos de necessidade básica, como 
roupas e alimentos, são os primeiros a sofrerem industrialização, pois existe um maior 
mercado. No entanto, com o surgimento da máquina a vapor na indústria, produtos como o aço e 
o carvão acabaram tendo suas industrializações estimuladas nesse processo. 
 
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Com a industrialização e o consequente aumento da competitividade, surge a 
necessidade de reduzir os custos de produção, o que se percebia era que quanto mais 
mecanizado fosse o processo maior era a produtividade, e menor era o custos produtivo. E ai 
surgiu um tipo de indústria que atendia a essa necessidade de ajudar e até mesmo substituir o 
componente humano por máquinas na indústria. A mão de obra dos trabalhadores industriais 
começava a ser substituída pelo maquinário. Uma única máquina tinha o potencial de substituir 
a força de trabalho de 200 a 300 homens. Com a máquina a vapor, o trabalho bruto era 
substituído por motricidade fina. Com isso, apenas as mulheres e crianças conseguiam manter 
os seus empregos, por ser considerada como mão de obra mais barata. Em 1838, apenas 23% 
dos trabalhadores industriais eram homens. Além da modificação familiar, o surgimento das 
máquinas na indústria trouxe uma nova classe social, a chamada elite técno-científica. 
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A sociedade também se modificou durante a Revolução Industrial para atender às 
horas do relógio. A jornada de trabalho demandava muito dos trabalhadores, sendo que essa 
jornada chegou a ser de 18 horas, com o advento da iluminação a gás, que permitia o trabalho 
noturno. 
 
 
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A tecnologia envolvida nas caldeiras a vapor era extremamente precária, sendo que não 
era incomum a ocorrência de explosões de caldeiras nas fábricas. Muitos trabalhadores 
acabavam mortos nessas explosões. Além disso, o sistema mecânico que levava o movimento 
gerado na caldeira para os teares era imenso e se espalhava por todo o local, sendo que a 
fábrica têxtil parecia um autômato monstruoso. 
 
 
 
 
 
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Cronologia 
 
1800 - Alessandro Volta, na Itália, inventa a bateria elétrica. 
1803 - Robert Fulton desenvolveu uma embarcação a vapor na Grã-Bretanha. 
1807 - A iluminacão de rua a gás, foi instalada em Pall Mall, Londres, na Grã-Bretanha. 
1808 - Richard Trevithick expôs a "London Steam Carriage", um modelo de locomotiva a vapor, 
em Londres, na Grã-Bretanha. 
1825 - George Stephenson concluiu uma locomotiva a vapor, e inaugura a primeira ferrovia, 
entre Darlington e Stockton-on-Tees, na Grã-Bretanha. 
1829 - George Stephenson venceu uma corrida de velocidade com a locomotiva "Rocket", na 
linha Liverpool - Manchester, na Grã-Bretanha. 
1830 - A Bélgica e a França iniciaram as respectivas industrializações utilizando como matéria-
prima o ferro e como força-motriz o motor a vapor. 
1843 - Cyrus Hall McCormick patenteou a secadora mecânica, nos Estados Unidos. 
1844 - Samuel Morse inaugurou a primeira linha de telégrafo, de Washington a Baltimore, nos 
Estados Unidos. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/1800
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta
https://pt.wikipedia.org/wiki/It%C3%A1lia
https://pt.wikipedia.org/wiki/1803
https://pt.wikipedia.org/wiki/Robert_Fulton
https://pt.wikipedia.org/wiki/1807
https://pt.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1s
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pall_Mall_(Londres)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Londres
https://pt.wikipedia.org/wiki/1808
https://pt.wikipedia.org/wiki/Richard_Trevithick
https://pt.wikipedia.org/wiki/1825
https://pt.wikipedia.org/wiki/George_Stephenson
https://pt.wikipedia.org/wiki/Darlington
https://pt.wikipedia.org/wiki/Stockton-on-Tees
https://pt.wikipedia.org/wiki/1829
https://pt.wikipedia.org/wiki/Liverpool
https://pt.wikipedia.org/wiki/Manchester
https://pt.wikipedia.org/wiki/1830
https://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9lgica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7a
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor
https://pt.wikipedia.org/wiki/1843
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Cyrus_Hall_McCormick&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
https://pt.wikipedia.org/wiki/1844
https://pt.wikipedia.org/wiki/Samuel_Morse
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tel%C3%A9grafo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Washington
https://pt.wikipedia.org/wiki/Baltimore
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Industrialização 
 
No início da industrialização,os processos utilizavam o máximo da força da mão-de-
obra. A produção era composta por etapas ou estágios, nos quais as pessoas desenvolviam 
sempre as mesmas funções, especializando-se em certa tarefa ou etapa da produção. Assim 
definiu se o princípio da produção seriada. 
 
 
 
 
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O mesmo ocorria com as máquinas de produção, que eram específicas para uma 
aplicação, o que impedia seu uso em outras etapas da produção, mesmo que tivesse 
características muito parecidas. 
 
 
 
Uma constatação importante é a do papel da máquina a vapor durante a Revolução. Ao 
contrário do que se possa pensar, teve um papel secundário para o desenvolvimento da 
Inglaterra enquanto potência de primeira ordem mundial, a chamada Oficina Mecânica do 
Mundo. A Inglaterra criou uma potência considerando os conhecimentos sobre Ciência e 
Tecnologia (C&T) como secundário, sendo que métodos antigos, como o “ver se dá certo” ou 
“tentativa e erro”, eram mais utilizados. Em 1838, um quarto das necessidades energéticas das 
fábricas inglesas, utilizavam ainda o princípio hidráulico, apesar da grande evolução dos 
motores a vapor até esse período. 
No entanto, o fato da Inglaterra não dar a importância adequada para a máquina a 
vapor foi o fator fundamental para o seu declínio. Países como a Alemanha e os Estados Unidos 
tomaram a dianteira econômica, pois investiram pesado no conhecimento de C&T. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Cronologia 
 
1854 - George Boole, Britânico, publica o trabalho: “Uma Análise Matemática da Lógica” 
caracterizando a álgebra booleana. 
1856 - Henry Bessemer, patenteia um novo processo de produção de aço que aumenta a sua 
resistência e permite a sua produção em escala verdadeiramente industrial. 
1865 - O primeiro cabo telegráfico submarino é estendido através do leito do oceano 
Atlântico, entre a Grã-Bretanha e os Estados Unidos. 
1869 - A abertura do Canal de Suez reduziu a viagem marítima entre a Europa e a Ásia para 
apenas seis semanas. 
1876 - Alexander Graham Bell, inventou o telefone nos Estados Unidos (em 2002 o congresso 
norte-americano reconheceu postumamente o italiano Antonio Meucci como legítimo inventor 
do telefone) 
1877 - Thomas Alva Edison, inventou o fonógrafo nos Estados Unidos. 
1879 - A iluminação elétrica foi inaugurada em Mento Park, New Jersey, nos Estados Unidos. 
1885 - Gottlieb Daimler, inventou um motor a explosão. 
1895 - Guglielmo Marconi, inventou a radiotelegrafia na Itália. 
 
George Boole 
 
Com a descoberta da eletricidade e consequentemente do magnetismo, tornou-se mais 
amplo o leque de possibilidades, para criação de sistemas autônomos. As primeiras máquinas 
movidas à eletricidade surgiram em meados do século XIX, graças aos esforços de diversos 
pesquisadores – entre eles Michael Faraday e André-Marie Ampère – que estudaram a 
utilização da eletricidade e do magnetismo em conjunto, levando ao desenvolvimento de 
motores que, conectados a sistemas elétricos, acionavam alavancas. 
Na mesma época um matemático e filósofo britânico George Boole, (1815 – 1864) 
publica as suas conclusões em 1854 no trabalho: “Uma Análise Matemática da Lógica” 
caracterizando a álgebra booleana, fundamental para o desenvolvimento da computação 
moderna. Estabeleceu também um conjunto de símbolos matemáticos para substituir certas 
afirmativas da lógica formal. 
 
George Boole, (1815 – 1864) 
https://pt.wikipedia.org/wiki/1856
https://pt.wikipedia.org/wiki/Henry_Bessemer
https://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7o
https://pt.wikipedia.org/wiki/1865
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cabo_telegr%C3%A1fico_submarino
https://pt.wikipedia.org/wiki/Oceano_Atl%C3%A2ntico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Oceano_Atl%C3%A2ntico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%A3-Bretanha
https://pt.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos
https://pt.wikipedia.org/wiki/1869
https://pt.wikipedia.org/wiki/Canal_de_Suez
https://pt.wikipedia.org/wiki/Europa
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81sia
https://pt.wikipedia.org/wiki/1876
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alexander_Graham_Bell
https://pt.wikipedia.org/wiki/Telefone
https://pt.wikipedia.org/wiki/Antonio_Meucci
https://pt.wikipedia.org/wiki/1877
https://pt.wikipedia.org/wiki/Thomas_Alva_Edison
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fon%C3%B3grafo
https://pt.wikipedia.org/wiki/1879
https://pt.wikipedia.org/wiki/New_Jersey
https://pt.wikipedia.org/wiki/1885
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gottlieb_Daimler
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_explos%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/1895
https://pt.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_Marconi
https://pt.wikipedia.org/wiki/Radiotelegrafia
https://pt.wikipedia.org/wiki/It%C3%A1lia
P á g i n a | 22 
 
Como o sistema de numeração decimal não era conveniente para ser implementado em 
sistemas elétricos pois, é muito difícil projetar um equipamento para que ele opere com dez 
níveis diferentes de tensão (cada um representando um caractere decimal de (0 a 9). Por outro 
lado, é muito fácil projetar um circuito simples e preciso que opere com apenas dois níveis de 
tensão. Desta maneira, formado por 2 algarismos apenas (base 2), denominado agora de 
sistema Binário. 
 
Sistema Binário 
 
A lógica matemática definida pela Álgebra de Boole permitiu a análise e o 
desenvolvimento tecnológico da automação de sistemas mais complexos. 
 
Exemplo de um número binário: 1011101 (base 2) 
 
As quantidades binárias podem ser representadas por qualquer dispositivo que tenha 
apenas dois estados de operação, ou duas condições possíveis. 
Por exemplo: Um conjunto de chaves, que possuem apenas duas opções cada, aberta ou 
fechada. A chave fechada representa o bit lógico “1” (Um lógico) e a chave aberta representa o 
bit lógico “0” (Zero lógico). A composição de todas as cinco chaves representa um número 
binário, que podem ser modificados na medida em que se alteram as posições das chaves 
lógicas. 
 
 
Outro exemplo é o cartão perfurado. Trata se de um cartão que contém informação 
digital representada pela presença ou falta de furos em posições predefinidas. Eram usados no 
século XX para processamento e armazenamentos de dados. Foram usados pela primeira vez 
em volta de 1725, e melhorado em 1801, mas só foi incorporado para uso na informática em 
1832. Só se expandiu para computadores eletrônicos em 1950 com a IBM (“International 
Business Machines”) desenvolvendo esses cartões para processamento de dados. 
 
P á g i n a | 23 
 
 
 
 
O Cartão perfurado foi aproveitado inicialmente por Herman Hollerith, fundador da 
Tabulating Machine Company precursora da IBM, para sistemas de informação não têxteis. 
Esses cartões foram os grandes precursores da memória usada em computadores. 
Herman Hollerith foi inventor de diversas máquinas elétricas para a soma e a contagem 
de dados que eram representados sob a forma de fitas de papel perfuradas. Através dessas 
perfurações, os dados que elas representavam podiam ser computados de uma forma rápida e 
automática, através de circuitos elétricos. Com esse processo, os Estados Unidos puderam 
acompanhar de perto o crescimento de sua população. Os resultados do censo de 1890 foram 
fornecidos três anos depois, economizando-se vários anos de trabalho. 
 
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Tabulador de Herman Hollerith que computou os dados do censo americano de 1890 em apenas 
um ano. 
O armazenamento de dados surgiu por volta de 1910 - 1915. A fita perfurada é uma 
forma de realizar esta tarefa, constituída por uma longa fita de papel, na qual são feitos furos 
como forma de codificar as informações. As formas mais primitivas da fita perfurada tem 
origem nas antigas máquinas industriais de bordar. Estas máquinas eram alimentadas 
(“programadas”) por uma sequência de cartões em sequência. Para cada sequência de cartões 
escolhida, a máquina realizava um bordado diferente. 
 
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Isto levou à criaçãodo conceito de não transmitir os dados por um fluxo de cartões 
individuais, mas através de um "cartão contínuo" - ou seja - uma fita. 
Em 1846 Alexander Bain usou fitas perfuradas para mandar telegramas. A sua função 
inicial era armazenar dados, mas passou a ser utilizada também na comunicação, em 
computadores e também em criptografia (codificações secretas para proteção de 
informações). Quando os computadores começaram a ser bastante utilizados, a fita perfurada 
tornou-se diretamente muito utilizada também, pois eram um meio prático e barato para 
armazenar os dados. Durante a terceira parte do século 20 a Agencia Nacional de Segurança 
do EUA utilizou a fita perfurada para distribuir chaves criptográficas. 
 
 
Fita perfurada 
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Sistemas Eletromecânicos 
 
Entretanto, somente no início do século XX é que os sistemas se tornaram inteiramente 
automáticos. A necessidade do aumento de produtividade fez com que houvesse uma série de 
inovações tecnológicas neste sentido que culminou no surgimento dos relés eletromecânicos, 
componente fundamental para automação das indústrias, em meados do século XX. 
Os primeiros sistemas de automação operavam por meio de sistemas eletromecânicos, 
com relés e contatores. Neste caso, os sinais acoplados à máquina ou equipamento a ser 
automatizado acionam circuitos lógicos a relés que energizam as cargas e os atuadores. 
 
 
 
Durante a década de 1950, os recursos eletromecânicos foram os mais utilizados para 
efetuar controles lógicos e de intertravamentos nas linhas de produção. Tais sistemas, porém, 
apresentavam alguns problemas, pois as indústrias não possuíam flexibilidade para as mudanças 
constantes no processo de produção. 
Qualquer alteração no processo de fabricação, por menor que fosse, era trabalhosa e 
demorada. Portanto, para produzir um produto diferente, havia uma longa espera, uma vez que 
a produção era feita em grandes lotes. Nessa época, a tecnologia era a automação com lógica 
de contatos, utilizando painéis com relés eletromecânicos e muita fiação. Obviamente, essas 
fábricas não haviam sido projetadas para constantes modificações. Por causa das limitações 
tecnológicas, qualquer alteração na configuração da linha de produção tinha um custo elevado, 
pois todos os intertravamentos para controle e segurança eram feitos com painéis de relés e 
contatores. 
 
A utilização da lógica de contatos apresentava as seguintes desvantagens: 
 
Inflexibilidade – Efetuar mudanças no processo produtivo significava alterar toda a lógica de 
contatos e intertravamento. Frequentemente, isso se traduzia em sucatear enormes painéis e 
P á g i n a | 28 
 
produzir um novo, o que demandava tempo, fator responsável por grandes interrupções e perda 
de produção. 
 
Custo operacional elevado – Os painéis utilizados na automação eram enormes e ocupavam 
grandes áreas do processo produtivo, com montagem lenta e componentes eletromecânicos 
suscetíveis à falhas. A Interconexão entre os elementos era feita através de fios. A Proteção 
tinha de ser maior contra umidade, oxidação, poeira e outros fatores de desgaste. 
 
Alto custo de desenvolvimento e manutenção – A lógica a relé tinha de ser otimizada para 
reduzir o número de componentes e minimizar os custos envolvido na montagem. Esse fato 
aumentava a complexidade do projeto, pois demandava mais tempo para a implementação e a 
elaboração da documentação técnica necessária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P á g i n a | 29 
 
Sistemas Automatizados 
 
Sensores foram colocados nas máquinas com a finalidade de monitorar, indicar as 
condições do processo e assim garantir o controle do sistema de produção. O controle só é 
garantido com o acionamento de atuadores a partir do processamento das informações 
coletadas pelos sensores. 
 
 
 
A criação do transistor em 1947 impulsionou o desenvolvimento da automação, e 
tornou-se a base dos microprocessadores modernos. Pois se tratava de um 
componente eletrônico que controlava a passagem de corrente, em sinais digitais (ligado-
desligado), diferentemente das válvulas termiônicas que geravam sinais analógicos (sinal 
contínuo que varia em função do tempo). 
Foi nessa época, também conhecida como anos dourados, que o termo automação 
começou a se popularizar. Assim, descrevia-se a movimentação automática de materiais. 
Automatizar um sistema tornou-se muito mais viável à medida que a eletrônica avançou 
e passou a dispor de circuitos capazes de realizar funções lógicas e aritméticas com os sinais 
de entrada e gerar respectivos sinais de saída. Com este avanço, o controlador, os sensores e 
os atuadores passaram a funcionar em conjunto, transformando processo em um sistema 
automatizado, onde o próprio controlador toma decisões em função da situação dos sensores e 
aciona os atuadores. 
Tudo isso se tornou possível graças ao surgimento de vários dispositivos como 
controladores, temporizadores, relés e diversos tipos de sensores que são fundamentais à 
automação. 
A partir desde momento, considera se que o desenvolvimento da tecnologia da 
automação industrial está diretamente associada à evolução dos computadores. 
Em 1948, John T. Parsons criou um método que consistia no uso de cartões perfurados 
com informações que serviam para controlar os movimentos de uma máquina-ferramenta. Este 
P á g i n a | 30 
 
método foi apresentado para a Força Aérea, que investiu em outros projetos do Laboratório de 
Servomecanismos do Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). 
Após alguns anos, isto acabou culminando em um protótipo de fresadora com três eixos 
com servomecanismos de posição. A partir deste momento, várias empresas privadas que 
fabricavam máquinas-ferramentas começaram a desenvolver projetos particulares, foi assim 
que surgiu o comando numérico. 
O MIT também desenvolveu a linguagem de programação APT (do inglês, Automatically 
Programmed Tools, ou “Ferramentas Programadas Automaticamente”) para ajudar na entrada 
de comandos de trajetórias de ferramentas na máquina. 
 
 
O “Unimate”: Primeiro robô industrial criado por George Devol. 
 
Em 1954 surgiram os primeiros robôs (do tcheco robota, que significa “escravo”) pelas 
mãos do americano George Devol, que alguns anos depois fundou a fábrica de robôs Unimation. 
Inicialmente, eles substituíram a mão-de-obra no transporte de materiais perigosos. 
No século XX, os computadores, servomecanismos e controladores programáveis 
passaram a fazer parte da tecnologia da automação industrial, hoje, os computadores podem 
ser considerados a principal base da automação industrial contemporânea. 
 
“A automação é a aplicação de técnicas computadorizadas ou mecânicas para diminuir o 
uso de mão-de-obra em qualquer processo, especialmente o uso de robôs nas linhas de 
produção. A automação diminui os custos e aumenta a velocidade da produção.” 
 
 
 
 
 
 
https://comatreleco.com.br/wp-content/uploads/2013/06/unimate_primeiro_robo.jpg
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Com o passar do tempo e a valorização do trabalhador, foi necessário fazer algumas 
alterações nas máquinas e equipamentos, de forma a resguardar a mão de obra de algumas 
funções inadequadas à estrutura física do homem. A máquina passou a fazer o trabalho mais 
pesado e o homem, a supervisioná-la. 
 
 
 
 
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Até 1960, as empresas automobilísticas tinham linhas produção fixas que produziam 
com relativa eficiência modelos pré-programáveis, mas quando se necessitava fazer algumas 
variações no modelo, como mudanças de cor, ou detalhes no painel, precisava-se alterar os 
circuitos de controle (a base de relés). O que fazia a produção destes modelos mais custosa, e 
excessivamente demorada. Era necessária a remodelagem de todo o sistema produtivo quando 
se desejava alterar o produto na linha de produção. Portanto este processo é economicamente 
viável somente para produçãoem larga escala e de um determinado produto. 
 
 
 
 
 
P á g i n a | 33 
 
Considerando esta limitação técnica, as empresas passam a se reorganizar de maneira a 
atender as necessidades para o aumento da produtividade, flexibilidade, qualidade, segurança 
e redução de custos. Portanto, eram necessários novos equipamentos que se adequassem 
rapidamente às alterações das configurações, para a produção de diversos modelos de 
produtos, com pequenas alterações entre si. 
 
Sistema Flexíveis 
 
A automação flexível é empregada em linhas de produção que necessitam da fabricação 
de diversos produtos, no mesmo processo produtivo, porém, com um volume inferior em relação 
à automação rígida. 
As máquinas de tear são bons exemplos da transição de um sistema de automação 
rígida para a automação flexível. As primeiras máquinas de tear eram acionadas manualmente. 
Depois passaram a ser acionadas por comandos automáticos, entretanto, estes comandos só 
produziam um modelo de tecido, de padronização, de desenho ou estampa. 
 
 
 
Máquina de Tear totalmente manual 
 
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Máquina de Tear que evolui de manual para mecânica durante a Revolução Industrial. 
 
 
 
Máquina de Tear eletromecânica 
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Máquina de Tear automática 
 
A introdução de um sistema automático flexível no mecanismo de uma máquina de tear 
tornou possível produzir diversos padrões de tecido em um mesmo equipamento. Com o avanço 
da eletrônica, as unidades de memória ganharam maior capacidade e com isso armazenam todas 
as informações necessárias para controlar diversas etapas do processo. Os circuitos lógicos 
tornaram-se mais rápidos, compactos e capazes de receber mais informações de entrada, 
atuando sobre um número maior de dispositivos de saída. Os microcontroladores são 
responsáveis por receber informações das entradas, associá-las às informações contidas na 
memória e a partir destas desenvolver uma lógica para acionar as saídas. 
 
Controlador Programável 
 
Em 1968, para atender a essa necessidade de flexibilidade na produção, Os 
engenheiros da divisão “Hydra-Matic” da “General Motors” perceberam que precisavam de um 
novo sistema compacto que conferisse maior versatilidade à produção, com alta capacidade de 
controle, que permitisse acionar diversas saídas em função de vários sinais de entradas 
combinados logicamente. Felizmente, naquela época, o conceito de, controle de computador, 
tinha começado a entrar em conversas nas grandes corporações, como a GM. 
De acordo com Dick Morley, "O controlador programável foi detalhado no dia 20 de 
setembro de 1968" na sua empresa, “Bedford and Associates”. Além de substituir o sistema 
de retransmissão, os requisitos listados pela GM para este controlador incluíram: 
 
P á g i n a | 36 
 
 Um sistema de estado sólido de alta confiabilidade que fosse flexível como um 
computador, com dimensões menores para se obter um preço competitivo em relação as 
sistemas de lógica a relé e similares. 
 De fácil manutenção e programação de acordo com a lógica de contatos a relé com um 
mínimo de 4000 palavras na memória. 
 Tinha que trabalhar em um ambiente industrial com toda a sua sujeira, umidade, 
eletromagnetismo e vibração. 
 Tinha que ser modular (conceito plug-in) para permitir trocas fáceis de componentes e 
capacidade de expansão. 
 
 
Imagem de Dick Morley 
 
O aspecto do diagrama lógico de programação do CLP permitiu que este fosse 
facilmente entendido e usado por eletricistas de manutenção e engenheiros de planta. À 
medida que os sistemas de controle baseados em relé evoluíam e tornaram-se mais 
complicados, o uso de diagramas de fiação de localização de componentes físicos também 
evoluiu para que a lógica de relé fosse mostrada de uma maneira em escada. O aspecto do 
diagrama se caracteriza por uma linha vertical no lado esquerdo representando como se fosse 
um “sinal de alimentação”, VCC ou fase. No lado direito representando como se fosse um “sinal 
de referência”, zero ou neutro. 
Os vários contatos a relé, botoeiras, interruptores, fins de curso, bobinas de relé, 
acionadores de motor, válvulas de solenóide, entre outros, mostrados em sua ordem lógica, 
formam os degraus da escada. Foi solicitado que o CLP fosse programado desta forma e 
denominado, a partir de então, como Lógica de programação “Ladder”. 
Assim, surgiu o primeiro Controlador Lógico Programável (CLP), desenvolvido pela 
empresa Allen-Bradley, que revolucionou todas as indústrias nos anos posteriores. 
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Diagrama Ladder 
 
Outra etapa importante desta evolução é que toda a lógica de acionamento podia ser 
desenvolvida através de software, que por sua vez determina ao controlador a sequência de 
acionamento a ser desenvolvida. Desta forma, a automação programável passa a ser empregada 
em pequenos volumes, que necessitam de constantes mudanças da linha de produção. 
Este tipo de alteração da lógica de controle é o que caracteriza um sistema flexível. O 
CLP é um equipamento eletrônico de controle que atua a partir desta filosofia. 
Com o CLP, as alterações eram feitas apenas mudando sua programação, enquanto que 
os sistemas a relés implicavam em modificar a montagem dos equipamentos e, muitas vezes, 
substituir os hardwares. 
 
Um dos Projetistas da empresa de Dick Morley relata: 
 
"Minha experiência na criação de sistemas de controle baseados em retransmissão, 
naquele momento, me colocou na posição perfeita para ser um dos primeiros projetistas de 
sistemas de controle a usar alguns dos primeiros controladores programáveis para substituir a 
lógica de relés. Com base em sistemas de controle, minha primeira experiência com um CLP 
aconteceu com um dispositivo do concorrente da Bedford Associates. A unidade foi 
programada utilizando um dispositivo de programação do tamanho de uma mala que exigiu 
configurar o tipo de instrução e o endereço da linha e depois pressionar um botão para 
“queimar” um link aberto em um chip de memória para definir o caminho da lógica. Uma vez que 
a programação foi concluída e testada, o CLP foi capaz de realizar a operação do ciclo da 
máquina de forma muito confiável. Infelizmente, o rack do CLP era aberto na parte traseira 
com uma mistura de tensões de alimentação de 24 VCC e 120 VAC. Não demorou muito para um 
eletricista de maneira acidental trocar a alimentação de 120 V AC para 24 VCC e desligar todo 
o sistema CLP. Sendo o primeiro uso de um CLP em uma grande corporação, a falha condenou o 
uso dos CLP’s nesta fábrica por alguns anos". 
 
Em 1969, a Bedford Associates apresentou e introduziu na planta da General Motors o 
MODICON (modular digital controller) para atender as necessidades da empresa, além de 
funcionar em operações distintas e ser de fácil programação. Os Estados Unidos e a Europa 
foram os primeiros beneficiados. 
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Dick Morely começou a vender os seus primeiros CLP’s denominados de “Modicon 084” 
(porque era o protótipo # 84). Foi o Modicon 084 que foi apresentado à GM para atender aos 
critérios previamente estabelecidos para o seu "controlador de máquina padrão". A Modicon 
começou a vender o “084” com um sucesso muito limitado. Como diz Dick Morley, 
 
"nossas vendas nos primeiros quatro anos foram abismais". 
 
 
 
MODICON 084 
 
No entanto, a empresa continuou a aprender e desenvolver. Mais adiante, o Modicon 
trouxe à vida o controlador que mudaria a indústria para sempre, o “Modicon 184”. 
 
Dick Morley escreveu isso sobre o “Modicon 184”: 
 
"O que fez a “Modicon Company” e o controlador programável realmente decolar não foi 
o controlador “084”, mas sim o controlador “184”. O “184” foi projetado em uma sequência de 
execução lógica em “ciclo” por Michael Greenberg, um dos melhores engenheiros que já 
conheci. Ele e Lee Rousseau, presidente e comerciante, apresentaram uma especificação de um 
projeto que revolucionou o negóciode automação. Eles construíram o “184” contra as minhas 
convicções. Eu era um purista e senti que todos aqueles sinos e assobios e coisas não eram 
"puros", e de alguma forma estavam contaminando o meu "glorioso projeto", Errado novamente, 
Morley! Eles estavam especificamente certos! O controlador 184 foi um sucesso, e não o “084”, 
não a invenção do controlador programável, mas um produto projetado para atender às 
necessidades do mercado e do cliente, chamado 184. 
P á g i n a | 39 
 
 
 
Controlador Modicon 184 
 
Tal modelo proporcionou diversos benefícios à indústria, entre eles: 
 
• Grande economia nas mudanças de funções, por ser facilmente programável. 
• Aumento na vida útil do controlador, por utilizar componentes eletrônicos. 
• Menor custo de manutenção preventiva e corretiva, por ser intercambiável. 
• Diminuição dos espaços físicos ocupados nas áreas produtivas, pois suas dimensões eram 
reduzidas. 
Poucos anos depois, a General Motors instalou robôs em sua linha de produção para a 
soldagem de carrocerias. 
Os primeiros CLP’s tinham a capacidade de trabalhar com sinais de entrada e saída, 
lógica interna, “timer’s” e bobinas de contato. Temporizadores e contadores faziam o uso dos 
registros internos para palavras binárias, portanto, não demorou muito para que as quatro 
operações matemáticas estivessem disponíveis. O CLP continuou a evoluir com a adição de “one-
shots”, sinais analógicos de entrada e saída, temporizadores e contadores aprimorados, 
matemática de ponto flutuante, sequenciadores e funções matemáticas. 
A incorporação da função PID (Proporcional-Integral-Derivativo) no CLP trouxe uma 
grande vantagem para a indústria de processos. Conjuntos comuns de instruções evoluíram para 
caixas de diálogos para preenchimento pelo usuário que tornaram a programação mais 
eficiente. A capacidade de usar Nomes de “Tag’s” específicas no lugar de variáveis não 
descritas (previamente definidas pelo fabricante) permitiu ao usuário final definir de forma 
mais clara sua aplicação, 
Na medida em que a funcionalidade do Controlador Lógico Programável evoluiu, os 
dispositivos de programação e as comunicações também experimentaram um rápido 
crescimento. Os primeiros dispositivos de programação eram dedicados (especificamente 
https://www.automationdirect.com/programmable-controller
https://www.automationdirect.com/programmable-controller
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produzidos pelo fabricante), e infelizmente muito grade, do tamanho de malas. Mais tarde, 
surgiram dispositivos de programação de mão menores, mas logo foram substituídos por um 
software de programação proprietário executado em um computador pessoal (PC). O 
DirectSOFT da AutomationDirect, desenvolvido pela Host Engineering, foi o primeiro pacote 
de software de programação para um CLP baseado para a plataforma Windows. Ter um PC que 
se comunica com um CLP forneceu a capacidade de não só programar, mas também permitir 
testes para a solução de problemas de maneira mais fácil e ágil. 
Por sua vez, as comunicações se iniciaram com o protocolo “MODBUS” usando a 
comunicação seriais RS-232. Vários outros protocolos de comunicação para a automação 
surgiram como: o RS-485, “DeviceNet”, “Profibus” e outras arquiteturas de comunicação 
serial. O uso dos protocolos para as comunicações seriais e os vários protocolos para os CLP’s, 
também permitiram que os CLP’s pudessem ser conectados em rede com outros CLP’s, 
Inversores de frequência e Interfaces Homem Máquina (IHM). Mais recentemente, o 
protocolo EtherNet / IP (para o Protocolo Industrial), ganhou enorme popularidade. 
 
 
 
O CLP revolucionou o setor de automação. Hoje, podem ser encontrados em tudo, desde 
equipamentos industriais até máquinas de venda automática. Mas antes de 1968, o controlador 
programável nem existia. Em vez disso, o que existia era um conjunto único de desafios que 
precisavam de uma solução. Para entender o histórico do CLP, deve se primeiro entender os 
problemas que existiam antes dos controladores programáveis. 
Antes do CLP, a única maneira de controlar as máquinas era através do uso de relés. Os 
relés funcionam utilizando uma bobina que, quando energizada, cria uma força magnética para 
efetivamente puxar um interruptor para a posição “ON” ou “OFF”. Quando o relé é 
desenergizado, o interruptor retorna o dispositivo para a posição original de descanso “ON” ou 
“OFF” padrão. 
Assim, por exemplo, se for necessário controlar se um motor está ligado ou desligado, 
deve se ligar um relé entre a fonte de energia e o motor. Desta maneira torna se possível 
controlar quando o motor está acionado ou não, por meio da energização ou desenergização do 
relé. Sem energia, é claro, o motor não acionará, desta forma é possível controlar o motor. 
 
Este tipo de relé é conhecido como um relé de potência. Em uma fábrica, pode haver 
vários motores que precisam ser controlados. Assim, adicionavam se muitos relés de 
energia. Desta maneira, as fábricas começaram a acumular muitos armários elétricos cheios de 
relés de potência. Além disso, é necessário se implantar os circuitos denominados de comandos 
para ligar e desligar as bobinas dos relés de potência. Para controlar isso, mais relés eram 
adicionados. 
Esses relés são conhecidos como relés de comando porque controlam os relés de 
potência que por sua vez controlam o interruptor que liga e desliga o motor. 
Por serem eletromecânicos, os relés que eram utilizados nos dispositivos de controle 
apresentavam diversas desvantagens como problemas nos contatos, desgastes devido ao 
contato repetitivo, dificuldade na modificação da lógica de controle e necessidade de 
manutenções periódicas. 
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Relato de um projetista de controles no início dos anos 70. 
 
"Depois de me formar na faculdade em 1970, comecei a trabalhar como projetista de 
controles, automatizando máquinas e equipamentos com relés industriais, temporizadores para 
cilindros pneumáticos e contadores eletromecânicos. Também foram incluídos fusíveis, 
transformadores de pulso, acionadores de motor, relés de sobrecarga, botoeiras, chaves 
seletoras, fins de curso, sequenciadores de tambor rotativo, luzes piloto, válvulas solenóide, 
entre outros. 
Os sistemas de controle baseados em relés, na sua grande maioria, continham entre 50 
e mais de 100 relés. Os compartimentos elétricos para abrigar os controles normalmente 
tinham 1,8m largura por 1,2m de altura e eram montados perto da máquina. Associe a este 
feixes de fios conectando os relés, temporizadores, contadores, terminais e outros 
componentes, todos identificados e corretamente acondicionados. 
Passados alguns meses ou anos e depois de muitas modificações técnicas e serviços de 
manutenções realizados por técnicos e pela engenharia, os feixes de fios já estavam fora da 
canaleta e com a identificação comprometida. Em muitos casos, outros fios foram adicionados 
e mal acondicionados em ligações na forma de cruzamento “ponto-a-ponto” para tomar a rota 
mais curta e diminuir o tempo de manutenção. Estes gabinetes de controle se tornavam 
verdadeiros “ninhos de rato”. A confiabilidade deixava de existir, além de aumentar a 
dificuldade durante a solução de problemas ou fazer mudanças adicionais na engenharia 
operacional”. 
 
 
 
 
 
P á g i n a | 42 
 
Pensando agora nas fábricas modernas onde cada máquina possui a capacidade de 
realizar inúmeras funções e em quantos motores e interruptores de energia ON / OFF seriam 
necessários para controlar apenas uma única destas. Em seguida, adicione todos os relés de 
comando necessários para o controle da máquina. Obtém se um pesadelo logístico. Todos esses 
relés teriam de estar ligados em uma ordem muito específica para que a máquina funcionasse 
corretamente. Se apenas um único relé apresentasse um problema, o sistema como um todo não 
funcionaria. A solução de problemas levaria horas, o que seria comum acontecer, poisas 
bobinas falham e os contatos se desgastam, gerando inúmeros procedimentos de 
manutenção. Essas máquinas teriam que seguir um cronograma de manutenção rigoroso 
ocupando muito espaço e tempo. E caso fosse necessário alterar algum procedimento na 
operação da máquina, basicamente deveria se refazer todo o sistema. 
 
 Indústria de bebidas 
 
 Indústria automotiva 
 
 Indústria alimentícia 
P á g i n a | 43 
 
 
Linha de produção da Ford em 1913 
 
 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ford
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Os CLP’s foram introduzidos na indústria brasileira na década de 1980, inicialmente nas 
filiais de empresas multinacionais, que implantavam a tecnologia utilizada na matriz. Em pouco 
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tempo, essa tecnologia proliferou e o CLP adquiriu grande aceitação no mercado. Em 1994, 
havia mais de 50 fabricantes de CLP, o que demonstrava seu sucesso e aceitação. 
 
“O PLC (programmable logic controller), também conhecido no Brasil como CLP 
(Controlador Lógico Programável) ou CP (Controlador Programável), é um dispositivo físico, 
eletrônico, que possui uma memória interna programável capaz de armazenar sequências de 
instruções lógicas binárias, além de outros comandos.” 
 
 
 
 
 
 
 
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P á g i n a | 51 
 
Estude pesquise e responda. 
 
1) Considerando o conceito elementar, 
defina o termo Automação (Automatus). 
 
2) Qual a diferença entre automação e 
mecanização? 
 
3) Onde surgiu e o que é o aparelho 
representado abaixo? 
 
4) Descreva o aparato representado a 
seguir e complete a sentença: 
“Heron de Alexandria, que viveu em 
Alexandria em 130 a.C. e publicou um livro, 
que se intitulava 
“__________________________”, que 
mostrava algumas formas de mecanismos 
de nível de água usando um regulador de 
bóia. 
 
5) O físico francês Denis Papin inventou em 
1679 os dois dispositivos representados a 
seguir. O que são estes dispositivos? 
 
 
6) Em 1663, o inglês Edward Somerset, 
tornou se famoso por construir uma 
máquina que foi considerada como a 
primeira máquina capaz de produzir 
trabalho, que foi aprimorada em 1698 por 
Thomas Savery, um engenheiro militar 
inglês. O que fazia esta máquina e como 
funcionava? 
7) Em 1763, o engenheiro escocês James 
Watt recebeu um modelo da máquina de 
Newcomen para reparar. Ao término do 
conserto, ele notou uma baixa eficiência da 
máquina e suspeitou que grande parte do 
vapor quente, perdia calor e condensava 
diminuindo significativamente o seu volume 
ao entrar no cilindro resfriado. O que era e 
à que se destinava a aplicação da máquina 
P á g i n a | 52 
 
de Newcomen? Qual a grande contribuição 
de Watt 
 
8) Para poder expressar a potência da 
sua máquina a vapor, Watt realizou diversas 
experiências que acabaram por definir a 
potência mecânica. Que grandeza é esta? 
Que tipo de experiências foram feitas? 
 
9) Complete: 
“O Capitão do exército francês Nicholas 
Joseph Cugnot construiu, em 1763, o que 
pode ter sido o primeiro 
_______________________________ 
do mundo, um veículo de transporte de 
carga de três rodas construído em 
madeira”. Em 1770 construiu o seu segundo 
veículo, que possuía uma autonomia de 
funcionamento de 15 minutos antes de 
acabar o vapor de sua caldeira. Este veículo 
tinha a capacidade para carregar até 
quatro toneladas à velocidade de 4 km por 
hora. Tinha dois pares de rodas atrás e um 
na frente que suportavam a caldeira e era 
dirigido por um leme. Em 1771 o seu veículo 
bateu contra uma parede de tijolos, ficando 
conhecido como o primeiro 
________________________________
________________________________. 
10) A partir de 1807 que fator contribuiu 
como estímulo para o avanço da indústria 
metalúrgica e siderúrgica? 
 
11) Durante o período da revolução 
industrial, uma classe que sofreu uma 
profunda mudança. Os homens 
trabalhadores já não conseguiam sustentar 
suas famílias com os seus salários, assim 
tanto suas esposas quanto seus filhos 
precisavam trabalhar. Isso modificou 
profundamente a família como era 
conhecida até então. Essa mudança se deve 
ao fato de que os proprietários das 
empresas da época observaram uma forma 
de conseguir mais mão de obra para a sua 
indústria, sendo que o valor do trabalho 
pago por essa era muito menor. Além disso, 
o consequente aumento da competitividade 
fez surgir uma mudança no processo de 
produtividade que agravou ainda mais a 
situação das famílias e fez surgir uma nova 
classe social. Que mudança e qual classe 
social foi esta? 
 
12) Quais foram os primeiros produtos a 
sofrerem um processo de industrialização 
maciça? Porque? 
 
13) No início da industrialização, o 
princípio da produção era seriado, tanto 
sob o ponto de vista da mão de obra como 
das máquinas de produção. Descreva sobre 
este princípio. 
 
14) Durante a revolução industrial, países 
como a Alemanha e os Estados Unidos 
ultrapassaram a Inglaterra e assumiram a 
liderança econômica no mundo. Qual a 
constatação importante sobre este fato? 
 
15) Quem foi George Boole e qual a sua 
contribuição para os processos produtivos 
atuais? 
 
16) Como o sistema de numeração decimal 
não era conveniente para ser implantado em 
sistemas elétricos, por outro lado, é muito 
fácil projetar um circuito simples e preciso 
que opere com apenas dois níveis de tensão. 
Desta maneira, formado por 2 algarismos 
apenas (base 2). Qual a denominação e 
porque este sistema é menos complexo? 
 
P á g i n a | 53 
 
17) Qual a relação comum entre a Álgebra 
de Boole, um conjunto de chaves, um cartão 
perfurado e uma fita perfurada? 
 
18) O significado da palavra “Hollerith” vai 
muito além de uma folha que representa o 
pagamento salarial de um funcionário no 
final do mês. Quem foi Herman Hollerith e 
qual a sua contribuição histórica? 
 
19) Entretanto, somente no início do 
século XX é que os sistemas se tornaram 
inteiramente automáticos. Durante a 
década de 1950, os recursos 
eletromecânicos foram os mais utilizados 
para efetuar controles lógicos. Quais as 
desvantagens destes sistemas? 
 
20) O surgimento de qual tecnologia 
impulsionou o processo de automatização 
durante a época, também conhecida como 
anos dourados? Explique porque isto 
aconteceu? 
 
21) O que é e como surgiu o comando 
numérico? 
 
22) Qual o significado do termo 
Automação? 
 
23) Qual a diferença entre Sistemas 
Automatizados e a Automação Flexível? 
 
24) Explique a evolução da Máquina de 
Tear sob o ponto de vista da história da 
automação. 
 
25) Como e para qual finalidade surgiu o 
Controlador Lógico Programável (CLP)? 
 
26) Durante os cinquenta anos de sua 
existência os CLP’s tiveram grande 
evolução. Quais tecnologias fazem parte 
desta evolução e foram agregadas ao CLP 
moderno? 
 
27) Quando foi que o CLP passou a ser 
utilizado pela indústria Brasileira? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
P á g i n a | 54 
 
2 – AUTOMAÇÃO E CONTROLE 
 
 
2.1 INTRODUÇÃO 
 
Em toda a história da humanidade estão presentes as tentativas de substituir a força 
humana pela de animais, ação dos ventos e quedas d’água embora isto quase sempre tenha sido 
feito com o emprego de máquinas rudimentares. Este processo denominado mecanização 
apresentou uma forte evolução a partir da revolução industrial (séc. XVIII) com o uso de 
máquinas a vapor e, mais adiante com o aparecimento do motor a explosão e de aplicações bem 
sucedidas da energia elétrica. 
O desenvolvimento, por James Watt, do regulador centrífugo de velocidade para 
máquinas a vapor em 1769 aparece como um dos primeiro dispositivos automáticos poispermitia o controle da velocidade sem necessidade de um operador. 
 
 
Regulador de Velocidade de Watt. 
 
No início do século XX surgiram vários dispositivos capazes de controlar alguns 
processos simples como termostatos e chaves de nível. Após o surgimento dos primeiros 
controladores nos anos 30 e, com a evolução da instrumentação todo processo tornou-se 
virtualmente passível de ser automatizado. 
Nos anos 60 apareceram as primeiras aplicações de controle baseadas em computador 
e aquisição de dados, a partir dos anos 80 o aparecimento de sensores e atuadores 
inteligentes, robôs, tornos CNC, eficientes sistemas de supervisão além do uso de protocolos 
redes que permitem a integração destes dispositivos. 
Hoje impulsionado pela evolução da eletrônica com o aumento da capacidade de 
processamento e de memória dos dispositivos de controle dispomos de uma grande variedade 
de elementos que permitem o controle automático de plantas industriais de elevada 
complexidade possibilitando disponibilidade de dados para supervisão e controle inclusive 
através de redes sem fio (wireless), Internet ou telefone celular. 
 
Instrumentação: Corresponde às técnicas e dispositivos empregados na medição, tratamento e 
transmissão das variáveis do processo. 
P á g i n a | 55 
 
A automação tornou-se parte do cotidiano com diversas aplicações na área doméstica, 
comercial e, principalmente, industrial. Entende-se por automático todo processo que se 
desenvolve sem a necessidade de intervenção humana (medição, decisão e ação corretiva). 
 
2.2 AUTOMAÇÃO NO DIA A DIA 
 
A automação está presente no cotidiano do ser humano, desde o despertador 
utilizado para acordar, aos semáforos que controlam o transito, na iluminação pública, nos 
ônibus públicos, estacionamentos, monitoramento de câmeras, em sistemas de segurança, na 
indústria entre outros. 
 
 
Tabela – Aplicações da Automação 
 
Além das aplicações listadas na tabela, a automação tem na agricultura um setor 
emergente com controle de umidade e temperatura em estufas e controle de irrigação e 
aplicação de herbicidas. 
Considerando como exemplo um sistema de metrô, em uma análise simplista, é um 
conjunto de vagões que devem parar em locais pré-determinados ao longo de um circuito 
fechado. 
Entretanto, se for considerado apenas um vagão, cada um os próprios vagões possuem 
seus sistemas de automação. Alguns exemplos são: 
 
 Abertura e Fechamento de portas; 
 Controle de Velocidade em relação à distância da estação; 
 Sistema de Freio e segurança; 
 Controle de iluminação; 
 Anunciar o nome da próxima estação através do sistema de áudio; 
 Parar na estação; 
 Aguardar um determinado intervalo de tempo; 
 Repetir ciclo. 
 
Dentro de cada vagão também é possível se identificar outros subsistemas como os 
aparelhos de ar-condicionado presentes dentro de cada vagão do metrô que possuem suas 
próprias rotinas automatizadas. Como, por exemplo, ligar caso a temperatura esteja acima de 
25° C. 
P á g i n a | 56 
 
A parte mais conhecida da automação, atualmente, está ligada à robótica, mas também 
é aplicada nas indústrias química, petroquímica e farmacêutica com o uso de dispositivos 
chamados de transmissores, capazes de medir e transmitir dados sobre variáveis de pressão, 
vazão, temperatura entre outras necessárias para um CLP (Controlador Lógico Programável). 
 
 
Garra robótica. 
 
OBJETIVOS DA AUTOMAÇÃO 
 
Basicamente a automação de um processo produtivo visa a sua otimização, obtendo 
produtos com um custo unitário reduzido em um tempo menor e com uma maior uniformidade. 
Isto é conseguido indiretamente quando alcançados os seguintes objetivos: 
 
• Aumentar e controlar a qualidade do produto 
• Incrementar a produtividade 
• Aumentar a confiabilidade do processo 
• Disponibilizar os dados referentes ao processo para análise 
• Aumento da segurança em relação às pessoas e ao ambiente 
 
EFEITOS DA AUTOMAÇÃO 
 
Considerando que todo processo pode, de alguma forma, ser automatizado, a decisão 
entre a utilização da automação torna-se uma questão mais de ordem econômico-financeira que 
propriamente técnica. Ao longo dos anos a automação tem provocado uma série de mudanças no 
ambiente de trabalho: 
 
• Redução no nível de emprego de atividades repetitivas e/ou que requerem pouca 
qualificação 
• Desaparecimento de algumas profissões 
• Aumento da qualidade e padronização de produtos 
• Redução de custos de produção 
 
https://comatreleco.com.br/wp-content/uploads/2013/06/automacao_industrial_automatizacao.jpg
P á g i n a | 57 
 
2.3 CONTROLE DE PROCESSOS 
 
Em princípio, qualquer grandeza física pode ser controlada, isto é, pode ter o seu valor 
intencionalmente alterado. Obviamente, existem limitações práticas. Uma das inevitáveis é a 
restrição da energia necessária para afetar os fenômenos. Por exemplo, a maioria das variáveis 
climatológicas pode ser medida, mas não controlada, por causa da ordem de grandeza da 
energia envolvida. 
 
CLASSIFICAÇÃO 
 
O controle de processos normalmente é considerado de dois tipos distintos: controle 
de variáveis contínuas (nível, temperatura, vazão, pressão, etc.) ou controle de variáveis 
discretas (controle da manufatura: posição, tempo, número, etc.). Uma possível classificação 
está ilustrada abaixo. 
 
 
Classificação dos Sistemas de Controle. 
 
Controlar um processo corresponde a manter uma variável deste processo num 
determinado valor desejado. Seguem algumas definições: 
 
• Processo – qualquer operação onde pelo menos uma propriedade física ou química possa 
variar ao longo do tempo. 
• Variável controlada – propriedade que se deseja controlar, corresponde a saída do 
processo. 
• Variável manipulada – propriedade que pode ser modificada diretamente pela ação do 
controlador e cuja variação irá afetar a variável controlada, corresponde a entrada do 
processo. 
• Valor desejado (setpoint) – valor de referência para a variável controlada. Em geral é 
determinado por um operador baseado nas necessidades do processo. 
• Elemento primário (sensor) – dispositivo que utiliza a energia do processo para 
proporcionar uma medida da variável controlada. 
P á g i n a | 58 
 
• Transmissor – elemento que transforma a medida do sensor em um sinal padronizado 
que pode ser transmitido e interpretado pelo controlador. 
• Elemento Final de Controle (atuador) – dispositivo que recebe o sinal do controlador 
e, desta forma, altera a variável manipulada (ex. válvulas, relés, etc.). 
• Controlador – dispositivo que compara o valor da variável controlada com o valor 
desejado, calcula a ação corretiva necessária e emite o sinal de correção para o 
atuador. 
 
CONTROLE AÇÃO MANUAL 
 
O controle manual implica em ter um operador presente ao processo criador de uma 
variável física e que, de acordo com alguma regra de seu conhecimento, opera um aparelho 
qualquer como: válvula, alavanca ou chave, que por sua vez, produz alterações naquela variável. 
 
 
Operador observando a vazão em uma rede. 
 
 
Operador percebendo com a própria mão o aquecimento do fluído em uma tubulação. 
P á g i n a | 59 
 
 
Operador observando o nível em um tanque. 
 
CONTROLE POR REALIMENTAÇÃO 
 
O controle de um processo baseado em realimentação é alcançado pela realização de 
três operações básicas: medição da variável controlada; comparação da variável controlada 
com o valor desejado e ação corretiva. 
 
 
Sistema de Controle com Realimentação. 
 
Vários sistemas de controle não possuem a etapa de realimentação, estes são 
denominados controle em malha aberta, neste caso o controlador não recebe a informação da 
variável controlada e, portanto, não pode corrigir automaticamente eventuais desvios em 
relação ao valor desejado. O seu desempenho depende de uma pré-sintonia. 
 
P á g i n a | 60 
 
 
 
Num sistema de controle em malha fechada o controlador deverá ser capazde 
realizar a comparação do valor medido da variável controlada com o valor desejado, os cálculos 
necessários para corrigir este desvio e a ação corretiva no processo para que a saída volte ao 
“setpoint”. 
 
 
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O controle diz-se automático quando uma parte, ou a totalidade, das funções do 
operador é realizada por um equipamento, frequente, mas não necessariamente eletrônico. 
 
 
 
 
 
 
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Controle automático por realimentação é o equipamento automático que age sobre o 
elemento de controle, baseando-se em informações de medida da variável controlada. Como 
exemplo: o controle de nível em um reservatório. 
 
 
 
O controle automático por programa envolve a existência de um programa de ações, que 
se cumpre com base no decurso do tempo ou a partir de modificações eventuais em variáveis 
externas ao sistema. No primeiro caso temos um programa temporal e no segundo um programa 
lógico. 
 
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Sistema de controle com SDCD 
 
 
 
 
Estação de operação típica do SDCD 
 
 
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Sistema integrado com SDCD, CLP e CP 
 
 
Estação de operação com teclados e monitores do sistema de controle com computador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Estude pesquise e responda. 
 
1) Qual a diferença entre Processo Contínuo e Processo Discreto? 
 
2) Conceitue controle de processos e apresente seus principais objetivos. 
 
3) Descreva as principais etapas realizadas em um controle de processo. Desenhe também o 
diagrama de blocos de um sistema de controle básico. 
 
4) Defina os seguintes termos empregados em controle de processo; 
Variável do Processo (VP) 
Variável Manipulada (VM) 
Setpoint (SP) 
Erro (offset) 
Perturbações 
 
5) Como pode ser classificado um controle em relação a sua ação? 
 
6) Conceitue: 
 
a) Controle Manual 
b) Controle Automático 
c) Controle Auto-operado 
 
7) Qual a diferença entre controle manual e controle por realimentação. 
 
8) Explique a principal diferença entre um controle de malha aberta para um de malha fechada. 
 
9) Defina a função dos seguintes instrumentos: 
 
a) Transmissor 
b) Transdutor 
c) Controlador 
d) Elemento Final de Controle 
 
10) Defina PID 
 
11) Defina SDCD 
 
12) Defina telemetria e telecomando e quais as suas principais vantagens. 
 
 
 
 
 
 
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3 - CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL 
 
3.1 INTRODUÇÃO 
 
 Os Controladores Lógicos Programáveis são equipamentos eletrônicos utilizados em 
sistemas de automação flexível. São ferramentas de trabalho muito úteis e versáteis para 
aplicações em sistemas de acionamentos e controle e por isso são utilizados em grande escala 
no mercado industrial. Permitem desenvolver e alterar facilmente a lógica para acionamento 
das saídas em função das entradas. Desta forma, pode se associar diversos sinais de entrada 
para controlar diversos atuadores ligados nos pontos de saída. 
 
 
O CLP é o controlador indicado para lidar com sistemas caracterizados por 
eventos discretos (SEDs), ou seja, com processos em que as variáveis assumem valores zero ou 
um (ou variáveis ditas digitais, ou seja, que só assumem valores dentro de um conjunto finito). 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Discreto
P á g i n a | 71 
 
Podem ainda processar variáveis analógicas definidas por intervalos de valores de 
corrente ou tensão elétrica. As entradas e/ou saídas digitais são os elementos discretos, as 
entradas e/ou saídas analógicas são os elementos variáveis entre valores conhecidos de tensão 
ou corrente. 
Os CLP's estão muito difundidos nas áreas de controle de processos e de automação 
industrial. No primeiro caso a aplicação se dá nas indústrias do tipo contínuo, produtoras de 
líquidos, materiais gasosos e outros produtos, no outro caso a aplicação se dá nas áreas 
relacionadas com a produção em linhas de montagem, por exemplo na indústria do automóvel. 
 Em um sistema típico, toda a informação dos sensores é concentrada 
no controlador (CLP) que de acordo com o programa residente na memória define se o estado 
dos pontos de saída conectados aos atuadores. 
Os profissionais que atuam nesta área buscam conhecimentos para se tornarem mais 
versáteis, adequando-se às necessidades das empresas, que por sua vez, buscam maior 
variedade e rapidez na produção para atender ao cliente, que se torna cada vez mais exigente. 
A primeira geração de CLP’s usava componentes discretos e tinha baixa escala de 
integração. Sua utilização só era viável quando substituía painéis que continham mais de 300 
relés. Tal equipamento ficou conhecido pela sigla PLC ( programmable logic controller ) – em 
português, CLP ( controlador lógico programável ). 
Conceitualmente, o CLP é um equipamento projetado para comandar e monitorar 
máquinas ou processos industriais. Especificamente, é um computador especializado, baseado 
em um microprocessador que desempenha funções de controle através de softwares 
desenvolvidos pelo usuário (cada CLP tem o seu próprio software). É amplamente utilizado na 
indústria para o controle de diversos tipos e níveis de complexidade. Deve possuir um 
processador com software de controle e hardware que suporte a operação em ambientes 
industriais. 
Este software, que é específico para automação e controle, possui um sistema 
operacional de tempo real, algo indispensável para controle de processos de alto risco (área 
classificada) como os que se encontram nas indústrias. Já o Hardware deve suportar as 
condições extremas de trocas temperatura, umidade, pressão entre outras situações as quais 
um computador padrão não suportaria. 
Geralmente as famílias de Controladores Lógicos Programáveis são definidas pela 
capacidade de processamento pelo número de pontos de Entradas e/ou Saídas (E/S). Também 
são classificados em compactos, nos quais todos os pontos de entrada e saída estão juntos em 
uma mesma unidade, e modulares onde os pontos de entrada e saída podem ser conectados e 
desconectados para alterar a estrutura e controlar outro processo. Além deste tipo de 
classificação, também pode se dividir os CLP’s em relação ao tipo de controle entre outras 
categorias. 
Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), CLP é um: 
 
 “Equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com aplicações 
industriais”. 
 
Já para a “National Electrical Manufacturers Association” (NEMA), trata-se de um: 
 
 “Aparelho eletrônico digital que utiliza uma memória programável para o 
armazenamento interno de instruções para implementações específicas, tais como lógica, 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Controle_de_processos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Automa%C3%A7%C3%A3o_industrial
https://pt.wikipedia.org/wiki/Automa%C3%A7%C3%A3o_industrial
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sensor
https://pt.wikipedia.org/wiki/Controlador
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pontos_de_sa%C3%ADda
https://pt.wikipedia.org/wiki/Microprocessador
P á g i n a | 72 
 
sequenciamento, temporização, contagem e aritmética, para controlar através de módulos de 
entrada e saída vários tipos de máquinas e processos”. 
 
3.2 EVOLUÇÃO 
 
Os CLP’s de primeira geração (1960) se caracterizam pela programação intimamente 
ligada ao hardware do equipamento. A linguagem utilizada era o “Assembly” que variava de 
acordo com o processador utilizado no projeto do CLP, ou seja, para poder programar era 
necessário conhecer a eletrônica do projeto do CLP. Assim a tarefa de programação era 
desenvolvida por uma equipe técnica altamente qualificada, gravando-se o programa em 
memória PROM (Memória programável somente para leitura), sendo realizada normalmente no 
laboratório junto com a construção do CLP. 
Em 1970,