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CONTROLE E 
AUTOMAÇÃO DA 
PRODUÇÃO
Rodrigo Rodrigues
Conceitos básicos de controle
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Reconhecer os conceitos básicos de controle.
  Diferenciar os tipos de controle.
  Identificar os conceitos importantes para o estudo de sistemas de 
controle.
Introdução
Neste texto, você aprenderá sobre a definição básica de controle; a 
diferença entre controle direto e controle indireto, entre controle con-
tínuo e controle discreto; além de outras definições importantes para 
a continuidade dos estudos.
Contexto histórico e definição de controle
Contexto histórico
Desde que a humanidade passou a produzir os bens dos quais necessitava, 
surgiu também a necessidade de controlar esse processo. E, com isso, foram 
se definindo os conceitos de manufatura e sistema produtivo.
Os procedimentos que envolvem a manufatura foram sendo ordenados, 
divididos em etapas ou fases.
No processo de manufatura, o ser humano era o responsável pelo controle 
e pela execução de todos os procedimentos envolvidos. Com isso, além da 
baixa produtividade, a qualidade dependia totalmente da habilidade humana.
A partir do surgimento da máquina a vapor, nasce a ideia de se utilizar 
máquinas também no sistema produtivo. Mesmo não tendo, ainda, elementos 
de controle automático, e dependendo do ser humano para o controle de suas 
ações, as máquinas representavam um avanço comparadas à força e à veloci-
dade humanas.
Quando James Watt inventou um regulador mecânico para a pressão do 
vapor, as máquinas passaram a ter um papel significativo na indústria, pois 
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com um dispositivo regulando a pressão do vapor automaticamente, a má-
quina podia efetuar uma etapa de um processo. Começa a surgir, então, o 
processo industrial, no lugar do processo de manufatura, no qual as máquinas 
faziam parte do processo produtivo.
Mesmo com a atuação das máquinas, o controle do processo ainda não 
era feito de modo automático, pois toda ação da máquina dependia da super-
visão e do comando humanos. Agora, o objetivo era que a máquina tivesse 
cada vez mais autonomia no processo de fabricação, isto é, o controle auto-
mático de processo. Contudo, era difícil conseguir apenas com elementos 
mecânicos, o que impediu os avanços. No século XX, com a eletricidade, 
vieram os controles elétricos e eletrônicos, mais versáteis e dinâmicos que 
os controles mecânicos, estabelecendo de vez a automação de processos nos 
dias de hoje.
Definição de controle
Conforme visto na Figura 1, o controle estuda como agir sobre determinado 
sistema, de modo a comandar ou regular para obter um resultado específico.
A teoria de controle moderna tem aplicação não só no ramo da engenharia, 
mas tem mostrado resultados significativos em outras áreas (como medicina, 
economia e biologia).
De modo sucinto, você pode dizer que o objetivo do controle é atingir um 
determinado valor de saída, denominado ponto de ajuste ou SP (set-point); a 
estratégia de controle é o modo como esses objetivos serão atingidos.
Tipos de controle
Controle manual e automático
Os controles estão divididos em dois grandes grupos, o controle manual e o 
controle automático.
O controle, seja ele manual, seja automático, não está presente apenas na 
indústria ou em grandes processos tecnológicos. No nosso cotidiano, o con-
trole está presente em nosso banho, mantendo a temperatura da água agra-
dável (Figura 1); ao acendermos uma lâmpada, entre outros.
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Figura 1. Exemplo de controle manual.
Sensor
Atuador
Chave seletora
(set-point)
Controlador
No controle manual, o processo é controlado por meio de dispositivos 
manuais, de modo que o operador passa a ser responsável diretamente pelo 
trabalho, processando, de modo manual, o sinal que atua diretamente no dis-
positivo de controle.
O objetivo do controle automático é manter uma variável estável ou con-
dicioná-la a um determinado valor. Para atingir o valor desejado, o sistema 
de controle deve conhecer a variável a ser controlada, o desvio aceitável e o 
sinal de correção para, assim, aplicar uma ação de controle que possa reduzir 
ou anular o desvio. Esse tipo de controle é muito utilizado atualmente na in-
dústria (Figura 2).
Controle e automação da produção12
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Figura 2. Exemplo de controle automático.
Fonte: MSSA/Shutterstock.com.
Na indústria, há um grande número de variáveis que podem ser controladas, desde 
pressão, vazão e temperatura, até tempo e distância. Com os avanços tecnológicos, 
muitos instrumentos hoje utilizados podem tornar-se obsoletos em pouco tempo, pois 
novas técnicas, mais eficientes, são constantemente desenvolvidas.
13Conceitos básicos de controle
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Controle contínuo e controle discreto
Nas indústrias de processos, os sistemas de controle tendem a priorizar o 
controle de variáveis e parâmetros contínuos. As indústrias de produção, no 
entanto, fabricam produtos e peças discretas, e a tendência é que seus contro-
ladores enfatizem as variáveis e parâmetros discretos. As operações de pro-
dução possuem dois tipos básicos de variáveis e parâmetros e, também, dois 
tipos básicos de controle:
  Controle contínuo: as variáveis e parâmetros são contínuos e analó-
gicos.
  Controle discreto: as variáveis e parâmetros são discretos e, na maioria 
das vezes, discretos binários.
A maioria das operações industriais de processo e de produção discreta, na 
prática, inclui tanto variáveis e parâmetros contínuos como discretos. Assim, 
muitos controladores industriais são projetados com capacidade de receber, 
operar e transmitir os dois tipos de sinais e dados.
Na década de 1960, os controladores analógicos começaram a ser substi-
tuídos por computadores digitais em aplicações de controle contínuo de pro-
cessos; desse modo, as variáveis contínuas de processo não foram mais me-
didas de forma contínua. Ao contrário disso, são recolhidas periodicamente, 
formando um sistema discreto de amostragem de dados que se aproximam 
dos sinais de controle transmitidos anteriormente por controladores analó-
gicos. Sendo assim, no controle de processos com computadores digitais, 
variáveis e parâmetros contínuos também possuem características de dados 
discretos. No projeto da interface, entre o processo e o computador, e nos 
algoritmos de controle usados pelo controlador, essas características devem 
ser consideradas.
No Quadro 1, Groover (2011) compara os controles contínuo e discreto.
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Fator de 
comparação
Controle contínuo nas 
indústrias de processo
Controle discreto nas 
indústrias de produção 
discreta
Medidas típicas de 
saída de produto
Medidas de peso, medidas de 
volume de líquidos, medidas 
de volume de sólidos
Número de peças, nú-
mero de produtos
Medidas típicas 
de qualidade
Consistência, concentração 
da solução, ausência de 
contaminantes, conformi-
dade com as especificações
Dimensões, acabamento 
superficial, aparência, 
ausência de defeitos, con-
fiabilidade do produto
Variáveis e parâ-
metros típicos
Temperatura, vazão, pressão Posição, velocidade, 
aceleração, força
Sensores típicos Medidores de fluxo, termo-
pares, sensores de pressão
Interruptores de fim de 
curso, sensores fotoelé-
tricos, extensômetros, 
sensores piezoelétricos
Atuadores típicos Válvulas, aquece-
dores, bombas
Interruptores, mo-
tores, pistões
Constantes tí-
picas de tempo 
de processo
Segundos, minutos, horas Menos de um segundo
 Quadro 1. Comparação entre controle contínuoe controle discreto 
 Fonte: Groover (2011). 
Controle direto e controle indireto
Normalmente, para obter um melhor resultado, opta-se por medir e controlar 
diretamente as variáveis que mostram o estado do sistema ou a qualidade do 
produto.
Medir e controlar diretamente a qualidade do produto, nos sistemas de 
controle de processos não é uma tarefa fácil, por que essa qualidade pode ser 
difícil de medir. Muitas vezes é necessário controlar uma variável secundária. 
Variáveis como temperatura e pressão, por exemplo, estão diretamente rela-
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cionadas com a qualidade, portanto, podem ser controladas. Contudo, outras 
variáveis podem afetar a relação entre a qualidade e a variável medida; por 
isso, talvez o controle indireto de um sistema não seja tão eficiente quanto o 
controle direto. Mesmo sendo difícil, é sempre preferível controlar a variável 
primária diretamente.
Outras definições
Nesta seção, você aprenderá outras definições importantes para o estudo dos 
sistemas de controle.
  Controladores: atuando como núcleo ou ligados em rede, os controla-
dores fornecem a computação, os cálculos e o gerenciamento da parte 
de I/O de um sistema de automação. Dois tipos de controladores são os 
computadores e os CLPS.
  Computadores: ferramenta responsável por programar os sistemas de 
controle, os computadores funcionam também como o controlador real 
em algumas máquinas; isso é vantajoso, pois tem custo relativamente 
baixo, devido à sua ampla disponibilidade.
  Controladores lógicos programáveis (CLPs): controlam processos ele-
tromecânicos e, embora sejam basicamente computadores digitais, têm 
várias entradas e saídas, resistência a vibrações e impactos, tempera-
turas extremas e ruídos elétricos que os diferem dos computadores de 
uso geral.
  Planta: parte ou um conjunto de itens de uma máquina/equipamento, 
que podem funcionar conjuntamente, afim de desempenhar determi-
nada operação. Nos nossos estudos, denominaremos como uma planta, 
qualquer objeto físico a ser controlado.
  Processos: Ibarz e Barbosa-Cánovas (2002) define um processo como 
o conjunto de atividades ou operações industriais que modificam as 
propriedades das matérias-primas com o propósito de obter produtos 
que atendam às necessidades da sociedade. Em nossos estudos, vamos 
denominar de “processo” qualquer operação a ser controlada.
  Sistemas: é uma combinação de componentes que atuam em conjunto 
para atingir determinado objetivo.
  Distúrbio: é um sinal que pode afetar adversamente o valor da saída 
de um sistema.
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  Controle realimentado: é uma operação que, na presença de distúr-
bios, busca reduzir a diferença entre a saída de um sistema e a entrada 
de referência, operando com base nessa diferença.
  Variável do processo (PV): quantidade, propriedade ou condição fí-
sica medida para que se possa efetuar a indicação e/ou controle do pro-
cesso (nesse caso, também chamada de variável controlada).
  Variável manipulada (MV): grandeza operada com a finalidade de 
manter a variável controlada no valor desejado.
  Set-point (SP): valor desejado estabelecido previamente como refe-
rência.
  Set Valor (SV): ponto de controle no qual o valor controlado deve per-
manecer.
  Desvio: valor resultante da diferença entre o valor desejado e o valor 
real da variável controlada.
  Ganho: o valor resultante do quociente entre o sinal de saída e o sinal 
de entrada. Tanto a entrada como a saída devem ser expressas na 
mesma unidade.
  Servomecanismos: também são chamados de sistemas de controle de 
posição, ou seja, sistemas de controle realimentado em que a saída é 
alguma posição mecânica, de velocidade ou aceleração.
1. Quando, efetivamente, surgiu a auto-
mação de processos?
a) Com o surgimento da máquina 
a vapor
b) Quando o homem passou a 
produzir seus próprios bens
c) Nos processos de manufatura
d) Com o surgimento da eletricidade
e) Com o controle manual
2. Um dos fatores que diferem controle 
contínuo de controle discreto nas 
indústrias está relacionado com 
temperatura, vazão e pressão. Que 
fator é esse?
a) Medidas típicas de saída de 
produto
b) Sensores típicos
c) Atuadores típicos
d) Constantes típicas de tempo de 
processo
e) Variáveis e parâmetros de pro-
cesso
3. No ___________________ , o pro-
cesso é controlado por meio de 
dispositivos manuais, de modo que 
o operador passa a ser responsável 
diretamente pelo trabalho. Assinale 
a alternativa que preenche correta-
mente as lacunas: 
a) Controle discreto
b) Controle automático
c) Controle contínuo
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d) Controle manual
e) Controle direto
4. Dos seguintes exemplos, qual 
dispositivo é empregado no controle 
automático?
a) Dispositivo de máquina a vapor 
inventado por James Watt
b) Chuveiro tradicional doméstico
c) Interruptor de luz
d) Controladores lógicos progra-
máveis
e) Válvula mecânica
5. Entre as definições importantes des-
tacadas para o estudo dos sistemas 
de controle, uma delas é: “parte 
ou um conjunto de itens de uma 
máquina/equipamento, que podem 
funcionar conjuntamente, a fim de 
desempenhar determinada ope-
ração”. A qual das alternativas abaixo 
pertence essa definição?
a) Computadores
b) Planta
c) Sistemas
d) Servomecanismos
e) Processos
GROOVER, M. P. Automação industrial e sistemas de manufatura. 3. ed. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2011.
IBARZ, A.; BARBOSA-CÁNOVAS, G. V. Unit operations in food engineering. [S.l.]: CRC, 2002. 
Leitura recomendada
DUNN, W. C. Fundamentos de instrumentação industrial e controle de processos. Porto Ale-
gre: Bookman, 2013.
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