livro automação industrial

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G R A D U A Ç Ã O
ME. FÁBIO AUGUSTO GENTILIN
Automação 
Industrial
Híbrido
GRADUAÇÃO
Automação 
Industrial
Me. Fábio Augusto Gentilin
FICHA CATALOGRÁFICA
C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. 
Núcleo de Educação a Distância. GENTILIN, Fábio.
Automação Industrial. 
Fábio Augusto Gentilin.
2020 
Maringá - PR.: UniCesumar, 2020. 
288 p.
“Graduação - EaD”. 
1. Automação 2. Industria 3. Produção. EaD. I. Título.
CDD - 22 ed. 629.892 
CIP - NBR 12899 - AACR/2 
ISBN 978-65-5615-136-6
Impresso por: 
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Neste mundo globalizado e dinâmico, 
nós trabalhamos com princípios éticos 
e profissionalismo, não somente para 
oferecer educação de qualidade, mas 
também, acima de tudo, gerar a conversão 
integral das pessoas ao conhecimento. 
Baseamo-nos em quatro pilares: 
intelectual, profissional, emocional e 
espiritual.
Assim, iniciamos a Unicesumar em 1990, 
com dois cursos de graduação e 180 
alunos. Hoje, temos mais de 100 mil 
estudantes espalhados em todo o Brasil, 
nos quatro campi presenciais (Maringá, 
Londrina, Curitiba e Ponta Grossa) e em 
mais de 500 polos de educação a distância 
espalhados por todos os estados do Brasil 
e, também, no exterior, com dezenas de 
cursos de graduação e pós-graduação. Por 
ano, produzimos e revisamos 500 livros e 
distribuímos mais de 500 mil exemplares. 
Somos reconhecidos pelo MEC como uma 
instituição de excelência, com IGC 4 por 
sete anos consecutivos e estamos entre os 
10 maiores grupos educacionais do Brasil.
A rapidez do mundo moderno exige dos 
educadores soluções inteligentes para as 
necessidades de todos. Para continuar 
relevante, a instituição de educação 
precisa ter, pelo menos, três virtudes: 
inovação, coragem e compromisso com a 
qualidade. Por isso, desenvolvemos para 
os cursos híbridos, metodologias ativas, 
as quais visam reunir o melhor do ensino 
presencial e a distância.
Tudo isso para honrarmos a nossa missão,
que é promover a educação de qualidade
nas diferentes áreas do conhecimento,
formando profissionais cidadãos
que contribuam para o desenvolvimento
de uma sociedade justa e solidária.
tanto, havia algo a mais nessa história, algo que 
mais tarde faria parte da minha formação pro-
fissional. Eu comecei a me perguntar o porquê 
de cada peça, as marchas, os materiais de que 
eram fabricadas as diferentes peças, a posição 
dos componentes etc.
Aos poucos fui me tornando seletivo e deta-
lhista. Quando avistava uma bicicleta, de longe 
já poderia dizer quais eram as peças e fabri-
cantes. Comprava revistas sobre bicicletas e 
procurava desmontar tudo para ver como era 
o funcionamento e como manter a melhor for-
ma possível.
Hoje, posso dizer que isso já se passou há 27 
anos e ainda continua a ser feito. Bicicletas 
após bicicletas eu ainda pedalo, estudo e ana-
liso cada tecnologia que está ao meu alcance, 
sempre tentando entender o porquê de cada 
material, formato, alinhamento, tecnologia etc.
Analiso cada relação de transmissão entre di-
ferentes marchas para decidir qual a melhor 
para cada situação, desempenho, distância, 
velocidade, grau de exigência, massa, tempo 
de manutenção, tipos de lubrificantes, tipos 
de terreno etc. com gráficos e projeções, que 
podem responder a muitas perguntas sobre 
minha prática no ciclismo e sobre a Engenharia 
das bikes.
Gosto de afirmar que, quando pedalo, meus 
pensamentos atingem um nível mais elevado 
e passo a raciocinar de maneira mais criativa. 
Na estrada, somos todos iguais, pois estamos 
sujeitos às mesmas dificuldades, afinal, subida 
é subida, não importa o que você tenha de equi-
pamento, vai ter que se esforçar para vencer 
aquele desafio, e cada morro ultrapassado, uma 
vitória é somada. Naquele ambiente, resta ape-
nas a humildade, não há espaço para mais nada.
É assim que vivo parte dos meus momentos, 
pedalando e contemplando a natureza, sempre 
curioso por saber como funcionam as coisas, 
esforçando-me para vencer as ladeiras da vida 
e buscando aprender a humildade, procurando 
aprender a fazer algo de novo para melhorar 
a cada dia, pois a subida da vida é implacável.
Currículo Lattes disponível em: 
http://lattes.cnpq.br/8899424045058024
Aqui você pode 
conhecer um 
pouco mais sobre 
mim, além das 
informações do 
meu currículo.
MEU CURRÍCULO
MINHA HISTÓRIA
Quando eu tinha 10 anos de idade, na escola 
onde eu estudava, havia um colega de sala 
que se sentava na carteira atrás da minha. 
Ele tinha um caderno cuja capa tinha uma 
foto de uma bicicleta de corrida, lindíssima 
por sinal. Todos os dias eu pedia a ele para 
ver o caderno. Ficava durante minutos admi-
rando aquela máquina da Engenharia cheia 
de detalhes e peças delicadas. Naquele mo-
mento eu pensava: quando eu crescer vou 
ter uma dessas!
O tempo foi passando e três anos mais tarde 
consegui ganhar do meu pai uma bicicleta 
bem interessante, com um conceito diferen-
te daquele, mas que era muito legal. Come-
çava aí a paixão pelo ciclismo.
Eu não via a hora de ir para a escola só para 
pedalar, ou para chegar o fim de semana, 
para sair com os colegas de bicicleta. Entre-
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Quando identificar o ícone de QR-CODE, utilize o aplicativo Unicesumar 
Experience para ter acesso aos conteúdos online. O download do 
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PÍLULA DE APRENDIZAGEM: uma dose extra de conhecimento é sempre 
bem-vinda. Posicionando seu leitor de QRCode sobre o código, você terá 
acesso aos vídeos que complementam o assunto discutido.
PENSANDO JUNTOS: ao longo do livro, você será convidado(a) a refletir, questionar 
e transformar. Aproveite este momento!
EXPLORANDO IDEIAS: com este elemento, você terá a oportunidade de explorar 
termos e palavras-chave do assunto discutido, de forma mais objetiva.
EU INDICO: enquanto estuda, você pode acessar conteúdos online que ampliaram a 
discussão sobre os assuntos de maneira interativa usando a tecnologia a seu favor.
APRENDIZAGEM
CAMINHOS DE
11
69
37
109
7
Automação Industrial
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Comunicação 
de Dados
Digitalização
Tecnologia de 
Automação de 
Processos Industriais
1
3
2
4
PROVOCAÇÕES INICIAIS
APRENDIZAGEM
CAMINHOS DE
195
141
257
169
229
Introdução à 
programação do CLP
Sensores Industriais e 
Robótica
Solução de 
Problemas Com CLP
Integração
Programação de CLP 
Aplicada
7
5
9
6
8
INICIAISPROVOCAÇÕES
Imagine que você está escolhendo o seu novo modelo de smartphone e está navegando no site do fabri-
cante, apreciando as opções que cada um tem, as cores disponíveis para cada modelo, aquele design e 
tudo isso alinhado com o investimento a ser feito.
Agora você já decidiu por um modelo. Checa as opções de pagamento e seleciona a que menos impacta 
no seu orçamento. Pronto. Já finalizou a compra no site e só resta esperar para que seja entregue na sua 
porta. Eis que começa a expectativa e a ansiedade. O pensamento é instantaneamente voltado para a 
chegada do novo apetrecho de comunicação. É como se uma lâmpada que estava apagada se acendesse 
e ligasse o alerta. Você já começa a imaginar os detalhes do aparelho nas suas mãos, as funcionalidades 
e, até mesmo, o toque na superfície, que até então só havia visto na tela do computador. Afinal, ao vivo 
sempre tem mais detalhes que não dá pra ver na tela.
Mais do que rápido você já procura saber o código de rastreio do objeto comprado e passa a acompa-
nhar periodicamente as atualizações em um aplicativo de rastreamento, vendo em qual cidade está, em 
quanto tempo vai chegar, torcendo para que ninguém faça greve enquanto não chegar a mercadoria, caso 
contrário o coração para de bater.
Passam-se alguns dias e finalmente a espera chega ao fim, o entregador aperta a campainha e anuncia 
que sua encomenda chegou. Nesse momento, a espera termina, o tão esperado novo smartphone chega. 
Você assina o papel sem muito capricho, afinal quer logo abrir o novo brinquedo.
O desembrulhar da embalagem é cuidadoso, pois lá dentro há um aparelho sensível, todo cuidado é pou-
co para não arranhar a tela! (Cuidado que irá diminuir depois de algum tempo de uso). O dedo indicador 
pressiona cuidadosamente o botão liga. Uma mensagem cintilante aparece no mostrador. Fantástico! Ele 
funciona!
Ao verificar cuidadosamente todos os detalhes, seus olhos atentos concluem: chegou tudo bem! O aparelho 
é exatamente aquele que eu escolhi. Neste momento, a ansiedade termina, o ciclo se completa. A cura 
imediata para a angústia da espera chegou e até que chegou rápido! (Você suspira aliviado). 
O telefone veio acompanhado de um carregador especialmente feito para ele que, quando conectado 
ao smartphone e plugado na tomada, carrega pela primeira vez a bateria pelo tempo de algumas horas, 
conforme as instruções do manual do fabricante, devidamente lido com atenção antes de usar o aparelho 
(ou quase isso). 
Ao vivo o aparelho é mais bonito do que na foto (você diz), ele tem detalhes que ainda não haviam sido 
notados quando escolheu na internet, afinal, a foto não consegue mostrar tudo. Um breve momento de 
reflexão sobre as 12 parcelas que virão pontualmente todos os meses para saldar o valor do novo equi-
pamento, mas agora vendo de perto você conclui que vale muito à pena e pensa em como irá usar para 
depois indicar para os amigos.
Impressionado, você se pergunta: quantos aparelhos iguaizinhos a este foram fabricados até hoje em todo 
o mundo? Como é possível chegar tudo perfeitamente igual ao especificado pelo site do fabricante? A cor 
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
INICIAIS
PROVOCAÇÕES
é perfeita, a tela é isenta de qualquer coisa que se pareça com um risco, e o funcionamento é idêntico ao 
previsto. Você sabe como esse nível de padronização pode ser atingido?
A automação industrial é a tecnologia que permite ao mercado oferecer produtos de qualidade, com pa-
dronização e programação de entrega dentro das expectativas do cliente. Para que isso seja possível, as 
técnicas de automação contam com recursos inteligentes que envolvem máquinas programáveis capazes 
de tornar realidade uma ideia, assim, o projeto de um produto se torna fisicamente uma solução para os 
problemas que encontramos, como a comunicação entre pessoas por meio de um aparelho smartphone.
As tecnologias envolvidas nas diferentes áreas da automação industrial permitem que, cada vez mais, 
tenhamos aprimoramentos nos itens de consumo e, com isso, a percepção se ajusta às novas tendências, 
resultando em uma massa de pessoas com senso crítico cada vez mais exigente, pois a referência de 
qualidade de um produto é até onde um similar chegou em sua evolução, assim, não encontramos um 
smartphone no mercado sem conectividade Bluetooth, por exemplo, desde que esta tecnologia foi lançada 
e se tornou uma realidade.
A automação estimula o desenvolvimento de diversas áreas, assim como as empresas da área de tecnolo-
gia, pois essas realizam a implantação dos recursos de hardware e software nos processos de fabricação, 
a fim de torná-los autônomos, necessitando de um mínimo necessário de mão de obra humana para sua 
execução.
A manufatura automatizada é, sem dúvidas, a chave para o sucesso se houver a necessidade de padroni-
zação, atendimento a prazos, planejamento, atendimento a normas, sofisticação, replicabilidade, relação 
custo-benefício, rastreabilidade, segurança etc. Realmente são muitos os atributos que podemos vincu-
lar ao uso da automação industrial. E graças a tantos recursos de controle automático é que podemos 
contar com os fantásticos produtos, que são frutos do desenvolvimento tecnológico da atualidade, como 
no exemplo do smartphone, cada vez menor e mais moderno, ou dos carros que dirigimos, com tantos 
recursos interativos.
Vamos aprofundar nossa análise utilizando mais uma vez o exemplo anterior. Liste, pelo menos, 20 pes-
soas que você conhece e que utilizem smartphone. Estabeleça uma coluna com os nomes das pessoas 
associadas às suas idades, além de citar os modelos e os fabricantes dos aparelhos de cada um. Perceba 
que alguns modelos se repetem em diferentes perfis de pessoas com diferentes idades, enquanto que 
outros modelos são a preferência exclusiva de outras, mas analise como se dá a padronização de cada 
modelo e tente apontar alguma diferença de tamanho, cor ou peso entre eles.
Você deve notar que produtos industrializados são fabricados por processos automatizados, contando com 
máquinas inteligentes programáveis, recursos de software embarcado, matéria-prima de alta qualidade, 
recursos de hardware altamente precisos, uma vez que entre diferentes aparelhos de mesmo modelo, as 
dimensões não variam perceptivelmente a olho nu.
Agora, imagine se cada fabricante contratasse uma equipe de pessoas para fabricar seus smartphones, se 
cada tarefa da manufatura fosse manual (montagem, pintura, teste etc.), como seria o seu funcionamento? 
E quanto ao Acabamento? Todos os aparelhos seriam perfeitamente iguais? 
INICIAIS
PROVOCAÇÕES
Considere que cada indivíduo se diferencia quanto ao quesito meticulosidade e que, mesmo sendo minu-
cioso, o melhor dos operários de uma linha de montagem pode estar mais ou menos disposto ao longo 
de seus dias de trabalho, por motivos diversos, e a qualidade dos seus serviços pode variar, refletindo 
diferenças entre uma e outra peça produzidas, talvez não no aspecto funcional, mas sim no acabamento; 
e muitas vezes, a percepção pode degradar a imagem do produto. 
Agora, observe na sua casa os objetos mais utilizados em cada um dos diferentes espaços e realize uma 
análise mental de quantos objetos são fabricados por processos automáticos (produtos padronizados com 
mesmo acabamento em qualquer lugar onde for adquirido) e quantos foram fabricados manualmente. 
Enumere um total de 20 objetos, entre fabricados por automação industrial e por processos manuais. 
Depois disso, determine quantos % cada tipo de produto está sendo utilizado na sua casa.
A Automação Industrial surgiu com a proposta de utilizar recursos tecnológicos programáveis aplicados 
a máquinas ou processos, tornando-os autônomos (capazes de realizar as tarefas de maneira isenta ou 
com redução significativa de intervenção humana), ocorrendo em altas velocidades e, ao mesmo tempo, 
preservando a qualidade e a padronização desejadas.
Neste livro, você será submetido(a) a uma introdução ao universo da Automação Industrial e poderá apren-
der quais os recursos necessáriospara o projeto de um sistema automático industrial e também as suas 
limitações. Você poderá entender como funcionam os principais equipamentos utilizados na automatização 
de processos e a sua interação para, desta forma, permitir que os indicadores de desempenho de uma 
manufatura sejam disponibilizados em bases computacionais, indispensáveis para a gestão e otimização 
do processo produtivo.
A automação industrial é necessária sempre que um produto é comercializado em escala. Em abatedouros 
de aves, por exemplo, onde cerca de 250.000 aves são abatidas diariamente, o armazenamento dos cortes 
congelados e resfriados deve ocorrer automaticamente, uma vez que o ambiente refrigerado opera em 
temperatura de -29 °C, inviável para a presença de um operador manual.
A mesma situação ocorre na rastreabilidade dos lotes de produção em uma indústria farmacêutica, onde 
cada uma das embalagens envasadas de medicamento deve ser cuidadosamente separada e enviada corre-
tamente para que possa ser vinculada à sua matéria-prima, em caso da necessidade de intervenção futura.
Além dos exemplos citados, devemos olhar ao nosso redor e observar os objetos que nos cercam. Desde a 
armação dos óculos de sol que você adquiriu até a maçaneta da porta da sua casa, a automação industrial 
está presente. 
Seu relógio de pulso, o pneu do seu automóvel, o tecido da sua roupa, o chinelo confortável que usamos 
depois de um longo dia de trabalho, o copo plástico do cafezinho, o açúcar que adicionamos em nossos 
alimentos e o combustível de nossos veículos. Em todas essas situações, a automação industrial está sen-
do aplicada e não fica por aí, há muito mais e vamos abordar ao longo deste livro. Não deixe de conferir! 
Conforme refletimos anteriormente e diante dos percentuais de produtos fabricados por processos au-
tomatizados e por processos manuais, justifique mentalmente o porquê de cada item industrializado 
produzido pela automação industrial e imagine se eles fossem fabricados manualmente. Caso fossem, 
você iria adquiri-los mesmo assim?
1
OPORTUNIDADES
DE APRENDIZAGEM
Automação Industrial
Me. Fábio Augusto Gentilin
Nesta unidade, você irá se aprofundar no conceito de automação industrial 
e quais são suas principais aplicações e áreas de abrangência. Também irá 
participar da construção das ideias das principais tecnologias e limitações 
desta área do conhecimento nos ambientes profissionais em processos 
automáticos, os quais são executados para que a manufatura moderna 
esteja alinhada com os objetivos de produtividade da indústria.
12
UNICESUMAR
Você já observou as garrafas de refrigerante no supermercado? Elas são praticamente todas idênticas, 
não é mesmo? Você notou que todas possuem rótulos de identificação e informações importantes, 
como o respectivo lote de fabricação e data de validade impressas em sua superfície? 
Além disso, você já se perguntou como o líquido foi parar lá dentro com tal precisão que leva a todas 
as garrafas estarem devidamente cheias e tampadas? Você já se perguntou como isso tudo é feito? Será 
que há alguém que cola os rótulos manualmente, enche manualmente as garrafas ou mesmo carimba 
cada uma com o número do lote e sua validade? Ou há um processo que produz todas as garrafas em 
um piscar de olhos, como em um passe de mágica?
Em um processo de fabricação de refrigerantes, há uma grande base de automação industrial 
aplicada, desde o recebimento das diferentes matérias-primas, o processo de produção e envase até o 
envio para o mercado consumidor. Todas essas etapas (e muitas outras mais detalhadas) geram dados 
importantes para que a fabricação de refrigerantes seja conduzida com sucesso.
Para que os recursos necessários à fabricação dos refrigerantes sejam disponibilizados, precisamos 
entender que há uma cadeia de eventos envolvidos ao longo do processo, que envolve desde a con-
tratação de recursos humanos qualificados à cada tarefa dentro da fábrica até o desenvolvimento de 
fornecedores de matéria-prima, que podem envolver embalagens e insumos utilizados na fabricação 
de cada tipo de refrigerante, além da contratação das fontes de energia necessárias para acionar as 
máquinas envolvidas no processo (demanda de energia elétrica, água, gases específicos etc.).
As máquinas representam ativos importantes e consistem em investimento significativo à gestão do 
processo, que necessita de manutenção constante para manter-se operante, o que justifica a contratação 
de equipe de trabalho especializada nas tecnologias envolvidas.
O processo de fabricação é, então, definido de acordo com as 
etapas necessárias à produção do refrigerante, logo, uma sequência 
de eventos define como as máquinas e insumos devem ser dispostos 
dentro do espaço disponível, assim, o processo será o mais rápido 
e eficiente possível.
Em um processo automatizado, dispositivos sensores detectam 
a presença e ausência de objetos, como o caso das garrafas em uma 
esteira, e enviam esses dados ao controlador do processo, que os 
converte em quantidade de garrafas. Além disso, para que ocor-
ra o envase, uma válvula deve ser acionada pelo controlador, isso 
significa que é necessário um atuador capaz de abrir o fluxo de 
refrigerante que adentra ao recipiente. 
Note que temos dispositivos sensores, controladores e atuado-
res em um sistema automatizado e que, a partir desses elementos, 
é possível obter dados importantes à condução do processo de 
fabricação, como, por exemplo, identificar a quantidade de garrafas 
conforme e não conforme, quantidade produzida por intervalo 
de tempo, tempo de parada de máquina, quantidade de pessoas 
trabalhando e o devido tempo, consumo de energia, consumo de 
insumos etc.
REALIDADE
AUMENTADA
Esteira transportadora de garrafas
13
UNIDADE 1
Todos esses dados são necessários para que o processo seja conduzido de maneira harmônica e 
sustentável, mantendo o equilíbrio financeiro de uma fábrica. Para isso, cada dado é convertido em 
informações, levando em consideração seu respectivo custo dentro do processo, como a temperatura 
necessária para o cozimento de um insumo, que consome energia ao longo do tempo e produz, ao 
final de um ciclo, dado volume de produção. 
Isso significa que não apenas o dado “temperatura” é importante, precisamos saber quanto consumi-
mos de energia para que esta (temperatura) seja produzida e sob qual custo (investimento financeiro) 
isso ocorre. Isso define o conceito de integração e conversão de dados em informações, em que o dado 
é apenas o valor da temperatura e a informação é o dado mais o seu valor agregado.
Tudo isso faz parte do cenário de um processo automatizado e replica-se ao seu modo em todos 
os diferentes processos de acordo com cada perfil produtivo, seja na produção de alimentos, peças 
automotivas, computadores, smartphones, aviões etc.
Neste momento, vamos observar a automação em nosso meio, a partir da análise de uma estrutura 
que todos utilizamos: os tecidos de nossas roupas. Neste momento, tome como exemplo o tecido de 
uma peça de roupa que está vestindo. Observe a trama dos fios e cada fio individualmente. Note que 
cada forma elaborada da trama se repete ao longo do tecido de maneira uniforme e padronizada. 
Certamente foi produzido por um processo automatizado, desde a produção dos fios até a construção 
da trama do tecido.
Imagine como isso é possível em uma máquina automática e quais recursos são necessários para 
que todos os fios realizem seu trabalho e constituam o tecido de maneira aceitável, pois, se um fio se 
partir ao longo do processo, o tecido estará perdido.
Com base no processo de fabricação de tecidos, elabore uma lista dos recursos que acredita serem 
necessários para que o tecido seja produzido, levando em consideração a necessidade de sensores para 
detectar falhas, controladores para acionar os motores e atuadores da máquina e quais seriam os dados 
relevantes para o controle de qualidade.
14
UNICESUMAR
Leve em consideração que sempre devemos avaliar a necessidade de determinadosrecursos, dado 
que, de acordo com o grau de complexidade, o custo de implantação pode ser elevado e a produção à 
qual se propõe deve ser justificada, ou não haverá equilíbrio e sustentabilidade.
A necessidade de utilizar elementos de automação deve sempre levar em consideração o que se 
pretende automatizar, ajustando-se sempre o tipo adequado de sensor, controlador ou atuador, de 
modo a atender à demanda sem exageros, mantendo-se o equilíbrio entre o custo de implantação e o 
que se pretende produzir utilizando esses recursos.
No caso proposto, a máquina de tecer deve dispor de sensores para monitorar os fios nas diferentes 
agulhas, monitorando quando cada uma executa a tarefa de introduzir o fio na trama, além de senso-
res de avanço para que o motor de tração do tecido (atuador) seja acionado e a malha possa avançar. 
Veja que, em um simples exemplo, notamos a necessidade de elementos sensores e atuadores e 
um controlador, que decide quando, como e o quanto o motor deve ser acionado de acordo com sua 
programação. Esses recursos podem representar investimento que deve ser levado em consideração, 
pois o repasse desses valores deverá ser feito sobre a capacidade de produção da máquina e assim haja 
equilíbrio entre investimento e lucro.
Perceba que a automação industrial consiste em um processo não apenas de elementos que tornam 
o processo funcional e automático, mas sim que permita uma correlação entre as variáveis operacio-
nais do sistema e sua sustentabilidade, que depende do acesso aos dados do processo e sua conversão 
em informações.
A automação, em termos gerais, está presente em várias atividades que envolvem a interação huma-
na, desde o acionamento da ventoinha do sistema de arrefecimento de um motor automotivo até uma 
compra realizada via Internet. O indivíduo contemporâneo está rodeado de dispositivos autônomos 
com a capacidade de realizar tarefas que otimizam o uso do tempo disponível (cada vez mais escasso), 
assumindo funções com as quais não precisamos nos preocupar, pois já estão sob a supervisão auto-
mática de uma entidade de controle autônoma.
Quando um determinado processo é automático, como a troca de marchas de um automóvel, por 
exemplo, não precisamos nos preocupar com esta tarefa que o sistema inteligente do veículo realiza 
no momento certo, primando pelo desempenho e pela integridade do sistema mecânico, restando 
tempo para que o condutor do automóvel possa se ocupar com outras atividades, como aproveitar a 
viagem com segurança.
Note que a automação de determinado siste-
ma ou máquina depende de um agente controla-
dor, ou sistema inteligente, que tem a capacidade 
de interpretar sentenças de entrada (ex.: tem-
peratura, velocidade, nível etc.) e realizar tarefas 
baseadas em ações predefinidas em um software 
(acionar um ventilador com determinada veloci-
dade, aquecer em determinada temperatura etc.).
https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/2900
15
UNIDADE 1
O conceito de automação está associado aos sistemas de controle automáticos, em que um agente 
controlador realiza as tarefas previstas em seu programa (que prevê cada ação para determinada 
combinação de entrada), de acordo com o processo para o qual foi projetado. Como a automação está 
presente em diversas áreas, tais como a Automação bancária, a comercial e a de postos de combustíveis, 
o termo passa a ter especificidades de acordo com o segmento de utilização, mas prevê características 
semelhantes.
No caso específico da Automação Industrial, o conceito consiste em tornar automático um processo 
que se caracteriza como industrial, utilizando, para isto, o uso de sensores, controladores e atuadores 
devidamente construídos de acordo com as normas internacionais para suportar o ambiente agressi-
vo da indústria em termos de variação de temperatura, umidade, vibrações, presença de substâncias 
contaminantes, corrosivos, interferência eletromagnética, entre outros. Além disso, deve disponibilizar 
todas as variáveis para a base computacional, promovendo a visibilidade do processo produtivo.
Automatizar um processo, por sua vez, significa utilizar entidade(s) de controle associada(s) a 
sensor(es) e atuador(es), que são as entidades de entrada e saída, respectivamente, de modo que uma 
máquina ou um processo tenha as suas variáveis funcionais (conhecidas como variáveis de processo) 
monitoradas para que intervenções possam ocorrer em variáveis controladas e, assim, produzir o 
resultado desejado.
Em outras palavras, automatizar uma máquina ou um processo consiste em utilizar sensores que 
informam a um controlador o valor atual de uma variável e, em função deste valor, este atua promovendo 
a ação desejada, dentro de limites definidos. Um exemplo é a temperatura de uma sala climatizada, em 
que um sensor de temperatura instalado no equipamento de ar-condicionado informa a temperatura 
atual e o controlador compara com o valor desejado, que poderia ser, a título de ilustração, 22 °C e, 
então, aciona ou não o sistema de resfriamento de acordo com a necessidade e as características da 
ação de controle projetada no equipamento.
A automação industrial funciona utilizando vários princípios já dominados pela humanidade há 
muitos anos, porém, realiza as ações de maneira automática, a partir de recursos programá-
veis para a definição de limites de operação, por exemplo, quando definimos a temperatura 
desejada em um aparelho de ar-condicionado ou quando desejamos determinar a quantidade 
de produção de um produto industrializado.
Ao estabelecermos estes critérios, contamos com a execução das tarefas sendo realizadas 
por uma entidade computacional, que interpreta os limites impostos e controla o processo 
industrial para que os valores desejados sejam atendidos.
16
UNICESUMAR
Há diversos exemplos de processos que, antes, eram realizados totalmente pela ação humana e, atualmente, 
são automatizados e não necessitam mais de supervisão de uma pessoa para que as suas tarefas sejam 
realizadas com sucesso. Exemplos triviais e cotidianos, como o ciclo de degelo de um refrigerador ou um 
sistema de irrigação de áreas de cultivo, os quais iniciam as suas atividades no horário programado e de 
acordo com as condições influenciadoras de seu funcionamento, foram automatizados para ocorrer sem 
a necessidade da intervenção de um operador.
Poderiam ser citados muitos outros exemplos presentes no universo de tecnologias nas quais estamos 
imersos, envolvendo o uso de smartphones e gadgets que, cada vez mais, facilitam e tornam o nosso modo 
de vida mais produtivo e agradável. Entretanto, o foco principal deste livro é a Automação Industrial, e as 
menções a elementos que se relacionem com este tema são feitas com o objetivo de associar as tecnolo-
gias do uso cotidiano aos equipamentos que tomam decisões e realizam tarefas em ambiente industrial.
Na Automação Industrial propriamente dita, a necessidade de automatizar tarefas veio acompanhada 
da necessidade de tornar o processo mais eficiente e produtivo, e as diferentes tecnologias que encontra-
mos no ambiente industrial evoluíram em capacidade de automatização na mesma proporção em que 
surgiram novas descobertas e, com isto, o desenvolvimento de dispositivos capazes de armazenar dados 
em sua memória, realizar tarefas rapidamente com cálculos matemáticos complexos ou comunicar-se 
com outros dispositivos.
Foi em meados da década de 50 que algumas indústrias se destacaram ao automatizar os seus pro-
cessos de manufatura por meio de tecnologias que, por sua vez, evoluíram em uma velocidade até então 
nunca vista.
O exemplo mais claro que tivemos é o da indústria automobilística que, na necessidade de aumentar a 
produção de carros com diferentes características (diferentes modelos, cores etc.), preservando a qualidade 
e a padronização, começou a tornar “automáticos” os seus processos de linha de montagem, limitado ao uso 
de tecnologias disponíveis na época, que combinavam, predominantemente, o estado lógico dos contatos 
de relés (reléé um dispositivo eletromecânico dotado de contatos e bobinas, muito utilizado até hoje). 
A tecnologia dessa época se limitava à pouca flexibilidade, e qualquer alteração envolvia muito tempo 
e altos custos de implementação, além de difíceis manutenção e operação. Mais tarde, com o desenvol-
vimento de componentes eletrônicos mais sofisticados, os antigos relés foram substituídos por circuitos 
eletrônicos, os quais evoluíram, com o passar dos anos, em escala exponencial, ganhando a capacidade 
de serem programados e acessados remotamente.
Muitas pessoas acreditam que a Automação Industrial surgiu para diminuir os empregos, 
substituindo as pessoas por máquinas que nunca descansam e produzem cada vez mais. 
Como permanecer em um mercado em que pessoas podem ser substituídas por máquinas?
17
UNIDADE 1
Desde este estágio de desenvolvimento, em que um processo pode ser programado de acordo com o 
desejo de quem o utiliza, as tecnologias de automação vêm evoluindo a cada dia, na mesma velocidade 
em que computadores pessoais ou smartphones são lançados, talvez com objetivos distintos, mas com 
o funcionamento baseado nas mesmas limitações de tempo e necessidades de realização.
Quando nos referimos à Automação Industrial, podemos classificá-la de acordo com as necessidades 
do processo a ser automatizado e dos tipos de tecnologias utilizadas, sendo os sistemas de automação 
mais comuns (CAMARGO, 2014):
• Fixos. 
• Programáveis. 
• Flexíveis. 
• Integrados.
um produto químico de carac-
terísticas únicas dentre os de-
mais produtos fabricados pela 
mesma manufatura e que não 
permite o compartilhamento da 
mesma linha de produção com 
outros produtos, dado o nível 
de especificidades presentes em 
sua produção. 
A Figura 1 apresenta um 
bloco de um motor automotivo 
constituído por liga metálica, em 
que são usinados espaços para 
componentes como pistões, vál-
vulas, eixos, circulação de fluido 
refrigerante e demais elementos 
que permitem ao motor desem-
penhar suas funções.
Na Automação Fixa, são utilizados, basicamente, dispositivos sensores, atuadores e controladores, in-
terligados por condutores “fixos” ao propósito para a qual essa automação foi desenvolvida. É adequada 
a processos com fins específicos, como a produção de determinada peça automotiva (Figura 1) ou de 
Figura 1 - Bloco de motor automotivo: produção automatizada
18
UNICESUMAR
Neste caso, se houvesse a necessidade de produzir um tipo de peça ou um produto químico diferente, 
haveria alterações no processo de automação, o que teria custos elevados e demanda de tempo para 
os ajustes das especificidades do novo produto.
No caso da Automação Programável, as alterações podem ser realizadas por softwares (programas) 
que definem como o processo se comportará. Os softwares envolvidos na solução programável devem 
permitir a edição e a execução das tarefas, as quais ficam a encargo de um dispositivo denominado 
Controlador Lógico-Programável, também abreviado por CLP ou, no inglês, PLC (Programmable 
Logic Controller), conforme mostrado na Figura 2.
Figura 2 - CLP (Controlador Lógico-Programável)
Se a automação é do tipo pro-
gramável, o processo a ser au-
tomatizado deve permitir que 
diferentes ações possam ocorrer 
com limites ajustáveis de acor-
do com a necessidade e sem a 
intervenção humana. Como 
exemplo, tem-se um processo 
de envase de produto em uma 
indústria farmacêutica, mostra-
do na Figura 3, em que o mesmo 
produto pode ser disponibiliza-
do em frascos de diferentes ta-
manhos e a mesma linha de pro-
dução deve atender à demanda.
Figura 3 - Processo de envase industrial
As intervenções para a rea-
lização de alterações na Auto-
mação Programável envolvem 
mudanças menos onerosas se 
comparadas ao caso anterior 
(Automação Fixa) e, normal-
mente, resultam em poucos 
ajustes no programa do CLP ou 
no posicionamento de sensores, 
demandando menos tempo e 
custo para adaptação.
Se o processo reúne características comuns aos dois formatos antes mencionados (Automação Fixa 
e Programável), o tipo de automação passa a ser flexível (CAMARGO, 2014). Esta técnica permite que 
a mesma linha de produção que fabrica um produto específico seja programável e tenha o menor custo 
possível de intervenção para que alterações sejam realizadas. Isto depende, inclusive, da redução de 
tempo consumido para que as manobras, por exemplo, de troca de ferramentas ou de ajustes, sejam 
realizadas sempre que um modelo diferente de produto for iniciado na linha automatizada, como 
mostra a Figura 4.
19
UNIDADE 1
Na automação integrada, há um 
nível de evolução e conectivida-
de até então não documentado 
no presente livro, que se estende 
a estágios de desenvolvimento 
industrial do ponto de vista de 
um produto, por exemplo, um 
molde de injeção utilizado para 
produzir uma peça plástica do 
retrovisor de um veículo. Este 
exemplo refere-se a um produto 
específico, que depende de um 
projeto, o qual, por seu turno, 
envolve o seu dimensionamen- Figura 4 - Exemplo de automação flexível
to, que está ligado à sua forma e, portanto, a um desenho mecânico. Para o desenho transformar-se 
em molde, há uma série de softwares envolvidos para que todas as características do produto sejam 
verificadas.
Quando a automação é integrada, os estágios de desenho, produção e manufatura da peça são as-
sistidos por computador, sendo respectivamente denominados CAD (Desenho Assistido por Compu-
tador), PCP (Planejamento e Controle da Produção) e CIM (Manufatura Integrada por Computador). 
A Figura 5 apresenta um exemplo de desenho assistido por computador de um motor automotivo, 
ilustrando o uso de sistema CAD.
Figura 5 - Desenho de motor automotivo desenvolvido em ambiente CAD
20
UNICESUMAR
Estas tecnologias permitem que uma indústria seja integrada a todos os estágios de produção de um 
determinado produto, desde o seu projeto até a sua manufatura. O uso desta técnica permite que haja 
visibilidade dentro do processo industrial, indispensável para tomadas de decisões estratégicas e cor-
porativas, como selecionar fornecedores, sintonizar tempo de entrega de matéria-prima, contratação 
de demandas (pessoal, espaço, energia etc.), executar a manufatura e entregar o produto ao cliente de 
acordo com o prazo estipulado no ato da compra e, finalmente, atender aos objetivos da maioria das 
empresas: obter lucro pela fidelização do seu cliente.
A Automação Industrial está comprometida com a sustentabilidade da manufatura de tal forma que, 
desde a aquisição de matéria-prima até a venda do produto final, ela deve permitir o acesso às infor-
mações em tempo real para que todos os estágios envolvidos na fabricação de determinado produto 
por uma manufatura automatizada produzam resultados reais e fiéis ao sistema gestor.
É muito importante ressaltar que, ao nos referirmos à Automação Industrial em termos de dados 
e informações, notamos que existe uma diferença entre ambos, cujos dados se referem às variáveis 
do processo, como temperatura, nível, vazão, quantidade de peças produzidas etc., enquanto as infor-
mações são as variáveis do processo agregadas a seus respectivos custos operacionais durante deter-
minado tempo e, como exemplo disto, temos o caso de uma caldeira, mostrada na Figura 6, a qual, 
para produzir vapor à temperatura de 350 °C, consome 0,85 tonelada de combustível ao custo de R$ 
50,00/tonelada por hora.
21
UNIDADE 1
Figura 6 - Caldeira industrial
O fato de a caldeira consumir 
o combustível resulta em uma 
conversão de energia, antes 
em forma de combustível (que 
pode ser na forma de madei-
ra, por exemplo), em calor, no 
caso, o vapor. Essa conversão 
consome recursos financeiros, 
e a sustentabilidade do processo 
depende de acompanhamento 
em tempo real das variáveis en-
volvidas e do estudo de quanto 
o processo produz consumindo 
dada quantidade de energia, ou seja, medindo-se a sua eficiência, que é a capacidade de converter a 
energia de entrada (combustível) em calor (vapor).
Note, aluno(a), quea diferença entre os termos dados e informações é determinante para que 
possamos analisar o sistema de Automação Industrial em termos de sustentabilidade, e que um termo 
depende do outro para a manufatura existir e funcionar, pois se os dados não forem fiéis ao evento 
mensurado, as informações refletirão realidades incorretas, e os rumos administrativos da manufatu-
ra e as suas decisões estratégicas podem resultar em colapso do sistema, como erros de aquisição na 
quantidade de matéria-prima, perdas por falhas no controle de qualidade, despesas com horas extras 
de funcionários, consumo excessivo de energia etc. O resultado será a inviabilidade operacional.
Imagine uma fábrica de automóveis e toda a sua complexidade. Há uma preocupação muito 
grande entre atender às metas de produção e aos rigores do controle de qualidade, logo, 
como manter este equilíbrio de maneira sustentável?
22
UNICESUMAR
A maioria das indústrias automatizadas utilizam sistemas gestores capazes de interligar os dados do 
processo produtivo em uma única base computacional (ERP - Enterprise Resource Planning), permi-
tindo que os diferentes setores da empresa acessem e processem as informações de acordo com a sua 
área. Por exemplo, tem-se uma indústria de móveis, que compra madeira como matéria-prima para 
fabricar mesas (CORRÊA et al., 2007). A Figura 7 mostra um diagrama que ilustra a interação entre 
os diferentes setores na mesma base de controle e acesso (ERP).
Figura 7 - ERP: Gestão das necessidades da empresa
Essa empresa do exemplo necessita de um cadastro de fornecedores (com diferentes tipos de madei-
ras), um cadastro de funcionários para realizar a produção dos móveis (com diferentes habilidades) 
e um cadastro de clientes (com diferentes perfis) para quem serão vendidos os produtos processados.
Os diversos setores desta empresa se interessam por acessar dados que se alinham com as suas áreas 
de atuação. Assim, o setor de compras da empresa se interessa em saber qual volume de matéria-prima 
comprar, quando e como adquirir e como pagar e, para isto, tem acesso ao cadastro de fornecedores, 
enquanto o departamento financeiro depende do acesso aos clientes para realizar o trâmite da venda, 
e a equipe de produção está cadastrada no departamento pessoal (RH) da empresa.
Para que o sistema gestor ERP possa apontar os rumos da manufatura, é preciso que os dados 
do processo sejam corretamente inseridos na base computacional, pois se a quantidade de material 
utilizado for contabilizada erroneamente ou se o número de peças que não atenderam ao controle 
de qualidade for omitido, a compra de matéria-prima e o produto entregue ao cliente final sofrerão 
impactos que podem determinar a sustentabilidade da empresa.
Atualmente, há sistemas mais avançados utilizados por grandes corporações que, além de integrar 
os dados do planejamento das necessidades da manufatura, permitem também o planejamento da 
execução desta: são os sistemas MES (Manufacturing Execution System) ou sistema de execução de 
manufatura. A Figura 8 ilustra um processo de fabricação de motores em que a execução da manufatura 
depende de planejamento para que cada etapa ocorra de acordo com as metas da empresa.
ESTOQUE
SERVIÇO
RECURSOS
HUMANOS
MRP
COMPRASCRM
VENDAS
FINANÇAS
PRODUÇÃO
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UNIDADE 1
Figura 8 - Linha de montagem: exemplo de aplicação de MES
No ambiente do MES, é comum que os dados do processo interajam com todos os módulos necessá-
rios à execução da manufatura de tal maneira que, desde os fornecedores até as equipes de trabalho, 
de compras e vendas e também os clientes possam se interligar de modo que os fornecedores tenham 
acesso aos dados do estoque da manufatura. Eles podem intervir automaticamente assim que determi-
nada quantidade do produto atingir um número crítico. O cliente pode acessar, a qualquer momento, 
a informação relativa à quantidade de unidades disponível para compra do produto desejado, sim-
plesmente utilizando um sistema com acesso a uma base de dados integrada, por meio da Internet.
É importante entender que automatizar processos não consiste apenas no fato de torná-los capazes 
de resolver tarefas de maneira autônoma: há um conceito fundamental envolvido neste contexto, que 
é a integração dos dados do processo. Esta técnica está alinhada com a transparência nas informa-
ções dentro de uma manufatura e será retomada mais adiante neste livro, em que serão definidas as 
interações dos processos automáticos com a gestão integrada de recursos de um processo industrial.
https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/2907
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UNICESUMAR
No ambiente industrial, há diversas tecnologias que se aplicam ao controle de processos, todas com 
objetivos distintos e arquiteturas adaptadas a resolver cada tipo diferente de problema.
Quando um profissional de Automação Industrial se depara com o projeto de um sistema automá-
tico, deve sempre considerar que a solução para o problema deve ser eficiente e sustentável, escolhendo 
tecnologias que se ajustem adequadamente a cada situação, sem exageros ou sem faltar funcionalidades 
necessárias para o bom funcionamento do sistema de automação.
Atualmente, é possível encontrar uma série de tecnologias que podem resolver o problema, mas a 
variedade de opções pode confundir os menos familiarizados. Selecionar a solução correta é muito 
importante para equilibrar o custo do investimento e as necessidades do projeto.
Para iniciar um projeto de Automação Industrial, há diversas técnicas, porém uma das mais comuns 
é realizar o levantamento das variáveis de entrada e saída do sistema de controle e os seus respectivos 
tipos (a classificação dos tipos de variáveis e dispositivos será abordada mais adiante). Normalmente, 
denominamos de TAGs as entidades de entrada e saída de um projeto de automação, e a determinação 
da quantidade de TAGs define o valor do investimento e as dimensões da obra, além da complexidade 
envolvida no projeto.
Para iniciar o levantamento dos TAGs, é necessário analisar o processo a ser automatizado, levando 
em conta que há uma relação entre entradas, processamento e saídas, conforme mostrado na Figura 9.
Figura 9 - As saídas são resultantes do 
processamento do valor das entradas
Fonte: o autor.
PROCESSAMENTO
(CONTROLADOR)
SAÍDASENTRADAS Σ
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UNIDADE 1
As saídas do sistema de processamento são dadas em função do valor fornecido pelas entradas, ou 
seja, são resultado de ações de controle que decorrem de cálculos matemáticos executados em alta 
velocidade, os quais determinam o estado ou os valores das entidades de saída. Para entender melhor, 
devemos associar os termos às suas funções:
Normalmente, são as entidades que fornecem um indicador para o 
processo. Podem informar o estado lógico de um determinado está-
gio, por exemplo, se uma peça passou por uma esteira, ou o valor de 
uma variável, como a temperatura atual da água que passa por uma 
tubulação. São os dispositivos de entrada que informam à entidade de 
processamento o valor ou o estado de entrada para que, em função 
desse valor, sejam estabelecidas ações adequadas. 
Exemplos de dispositivos de entrada são: chaves, sensores de pro-
ximidade, sensores de variáveis analógicas (vazão, pressão, tempe-
ratura, nível etc.), teclados, botoeiras, contatos auxiliares, chaves fim 
de curso, entre outros dispositivos que podem introduzir um dado 
no estágio de processamento. Esses dispositivos podem ter natureza 
digital, analógica ou via barramento de dados e são disponibilizados 
em diversos padrões elétricos, os quais serão abordados mais adiante 
neste livro. A Figura 10 mostra o exemplo de um sensor de proximi-
dade em uma planta industrial (FRANCHI; CAMARGO, 2008).
Figura 10 - Sensor de proximidade: detecção de presença em sistemas de controle industrial
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UNICESUMAR
Os dispositivos de saída, ou atuadores, são os responsáveis por ma-
nipular variáveis de acordo com a estratégia de controle imposta 
pelo controlador em funçãodo valor ou do estado das entradas. Os 
dispositivos de saída são acionados, normalmente, com a finalidade 
de controlar uma variável que denominamos Variável Controlada 
(CV) ou, em algumas literaturas, Variável Manipulada (MV) (TEIXEIRA; 
CAMPOS, 2006).
Podemos citar como exemplo de dispositivos de saída: válvulas, 
atuadores pneumáticos e hidráulicos, motores, reatores, entre outros 
elementos que possuem a capacidade de manipular uma variável de 
acordo com um sinal de controle enviado pelo controlador. Os dis-
positivos de saída, assim como os de entrada, podem ser disponibi-
lizados no formato analógico ou digital, além de permitir casos onde 
os dados são enviados, por exemplo, via protocolo de comunicação 
em uma rede industrial. Os padrões elétricos também podem variar 
em cada caso, de acordo com o tipo e a aplicação. 
A Figura 11 mostra um exemplo de válvula industrial sendo confi-
gurada pelo operador direto no processo.
Figura 11 - Dispositivos de saída: operador configurando válvula no processo industrial
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UNIDADE 1
São os responsáveis pelo processamento ou pelo controle do pro-
cesso. Realizam as suas funções pré-programadas de acordo com 
o valor de suas entradas (que podem ser analógicas, digitais ou de 
comunicação). Normalmente, as entidades de processamento ou 
os controladores industriais utilizados pela maioria das indústrias 
modernas são os CLPs (Controladores Lógico Programáveis), tipos 
de computadores adaptados aos tipos de dispositivos de entradas 
e saídas e que comportam a lógica de controle estabelecida em um 
programa editado em um computador pessoal e gravado em sua 
memória (FRANCHI; CAMARGO, 2008).
A capacidade de processamento dos CLPs é significativamente 
elevada, com processadores de vários núcleos e memória de grande 
capacidade. As suas funcionalidades atendem à operação em am-
bientes agressivos, com a presença de umidade, interferência ele-
tromagnética, vibração, variação de temperatura e outras situações 
que inviabilizam o uso de um computador pessoal para executar as 
funções de controle.
Uma característica importante do CLP é que, normalmente, um 
dispositivo desta natureza possui a capacidade de se comunicar com 
um computador em rede. Essa capacidade lhe confere uma das fun-
cionalidades mais interessantes: a integração de dados do processo.
Para exemplificar as tecnologias de Automação Industrial em uma 
aplicação trivial de nosso cotidiano, analisemos o caso de um indivíduo 
que pretende tomar banho: inicialmente, deve-se abrir a válvula para 
permitir que a água acione o chuveiro (pressupondo-se que este é um 
chuveiro elétrico comum, com a chave seletora na posição “inverno” 
ou na água quente). Nota-se, inicialmente, que a temperatura da água 
que imediatamente sai do chuveiro é, aproximadamente, a mesma 
temperatura do ambiente, e que, em seguida, de acordo com a seleção 
da chave, a água esquenta. Neste momento, o indivíduo manipula a 
válvula, variando a vazão da água até atingir a temperatura desejada.
No exemplo dado, a vazão de água é manipulada para a temperatu-
ra atingir um valor desejado, e o sensor de temperatura que informa 
o valor atual para o controlador é a pele do indivíduo, a qual, em fun-
ção de sua intensidade, atua com a sua mão na válvula, modulando a 
vazão de água e obtendo, como resultado, a variação da temperatura. 
O processo de interpretar o valor da temperatura com a pele e reagir 
a este estímulo atuando sobre a válvula é denominado como ação 
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co
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UNICESUMAR
de controle. Desta forma, realizamos isso intuitivamente, pois já o 
aprendemos ao longo de nossa evolução.
Perceba que a velocidade com que atuamos na abertura de uma vál-
vula depende da percepção que temos da relação entre a modulação 
dessa válvula (em percentual de abertura) e a resposta da temperatura 
na água, em outras palavras, ao manipularmos um pouco a válvula, 
podemos notar que há maior ou menor mudança na temperatura. 
O controlador deve estar ajustado corretamente por meio de cons-
tantes que o adequam a atuar de acordo com a dinâmica do processo 
ao qual será aplicado, sendo necessário o conhecimento matemático 
das relações entre entrada e saída, que remete ao uso de uma equa-
ção, a qual, por sua vez, representa a resposta de um sistema físico 
ao estímulo de entrada, conhecida como função de transferência, ou 
por meio de métodos de sintonia.
A Figura 12 mostra um exemplo de malha de controle com as en-
tidades de entrada, controle e saída em uma planta industrial. Neste 
caso, a válvula é acionada por CLP para controlar a pressão em uma 
indústria petrolífera. 
Figura 12 - Malha de controle industrial com ação PID
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UNIDADE 1
Também são encontradas plantas controladas por dispositivos específicos com estratégia de controle 
no próprio atuador, não necessitando de uma entidade de controle central como o CLP, por exemplo, 
para controlar o estágio do processo, ficando este apenas conectado para monitorar e realizar ações 
de intervenção remotas. Um exemplo dessa técnica é uma planta controlada por uma rede industrial 
Foundation Fieldbus, que permite a alocação da inteligência do sistema de controle em uma entidade 
de campo, como o posicionador da válvula de controle de vazão.
A automação industrial é a responsável pela potencialização da manufatura em um nível de pa-
dronização, velocidade e volume de produção assistidas, acessibilidade em tempo real dos dados do 
processo, visibilidade de indicadores e, consequentemente, o controle de qualidade exigido pelo mer-
cado em padrões internacionais.
Em outras palavras, quando abrimos a porta do refrigerador e compramos uma lata de refrigerante 
de uma loja de conveniência, podemos ter a certeza de que o produto contido naquela embalagem 
apresenta o mesmo sabor em qualquer lugar ou a mesma quantidade que estamos acostumados a 
consumir, graças ao processo automático utilizado para sua produção (dosagem dos ingredientes, 
envase, armazenamento etc.).
O mesmo resultado podemos esperar da fabricação de um computador, smartphone, carro, tênis, 
roupa, relógio ou qualquer bem de consumo que a sociedade contemporânea consome e necessita 
que apresente grau de qualidade elevadíssimo alinhado com prazos de entrega cada vez menores para 
atender a padrões de satisfação crescentemente elevados em um mercado extremamente competitivo.
A automação industrial é inovadora e a cada dia se reinventa pelo mundo em diferentes áreas, 
oferecendo possibilidades diversas para a produção em escala, com qualidade e volume, preservando 
sempre a máxima de minimizar desperdícios e tornar seus dados acessíveis para controle em tempo 
real, gerando confiabilidade e permitindo a rastreabilidade dos produtos oriundos de seus processos.
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O diagrama apresentado permite resgatarmos os principais termos que aprende-
mos ao longo dessa unidade e suas correlações, assim, as entidades de entrada, 
controle e saída, respectivamente sensores, controlador e atuadores, consistem 
na base tecnológica necessária para controlar um processo industrial, e os dados 
produzidos são convertidos em informações para que a administração da empresa 
possa mensurar e tomar decisões estratégicas a respeito do andamento das metas 
de produção.
Neste momento, vamos praticar o que vimos até aqui. Com base nos principais 
termos utilizados em nosso estudo, você deverá agora construir um diagrama que 
contemple os principais elementos e possam resumir o conhecimento adquirido 
nessa fase do estudo da automação industrial. Para começar, siga o exemplo dado.
Chegou o momento de pensar no que aprendemos até este momento. Para isso, 
vamos resgatar alguns termos importantes:
RECONHECIMENTO
INFORMAÇÕES
DADOS
SENSORES ATUADORES
CONTROLADOR
AUTOMAÇÃO
INDUSTRIAL
GESTÃO DA
MANUFATURA
GESTÃO DE INFORMAÇÕES
DA PLANTA
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1. A automação permiteque um sistema se torne autônomo e, ao mesmo tempo, acessível para os 
sistemas gestores conduzirem os rumos da empresa de acordo com os interesses corporativos. De 
acordo com a leitura da Unidade 1 e das afirmações desta questão, assinale a alternativa correta.
a) A automação não permite a visibilidade e prima apenas pelo funcionamento do processo.
b) Os resultados de gestão independem das variáveis do processo.
c) A automação só existe em ambientes bancários e comerciais, portanto não representam indi-
cadores válidos para indústrias.
d) Uma das principais contribuições da automação é a visibilidade e a transparência, que permitem 
ao gestor definir os rumos corporativos em termos de sustentabilidade.
e) A Automação Industrial só se aplica às indústrias de bens de consumo, sendo os demais setores 
denominados automação simples.
2. Os CLPs são amplamente utilizados em automação de processos industriais, dadas as suas ca-
racterísticas de integração dos dados oriundos de dispositivos instalados no campo. Em relação 
a este assunto, leia as afirmações a seguir.
I) O CLP depende apenas de entradas e não utiliza saídas para controlar o processo, pois possui 
a capacidade de se comunicar com o resto dos dispositivos via redes corporativas e industriais.
II) Os sensores são dispositivos de entrada e os atuadores são dispositivos de saída.
III) Os sistemas ERP não se comunicam com sistemas MES.
IV) Um sensor é sempre um dispositivo de saída para o dispositivo controlador.
É correto o que se afirma em:
a) I e II, apenas.
b) II, apenas.
c) I, apenas.
d) II, III e IV, apenas.
e) I e III, apenas.
3. A Automação Industrial utiliza sensores e atuadores para automatizar processos. Em relação ao 
uso de automação, assinale a alternativa correta. 
a) Os dados convertidos em informações agregam valor ao processo.
b) Em Automação Industrial, dados e informações são tratados como a mesma entidade.
c) Os dados não podem ser convertidos em informações em sistemas automáticos devido aos 
padrões elétricos utilizados.
d) A automação se tornou muito onerosa e não representa solução para problemas em empresas 
pequenas, apenas para indústrias de grande porte.
e) Automatizar significa tornar um equipamento automático utilizando apenas um microcontrolador.
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4. Demonstre como a integração de dados de um processo industrial pode contribuir para o desen-
volvimento da manufatura, apresentando um exemplo e subsídios que validem a sua resposta.
5. Os processos industriais podem ser automatizados conforme o seu perfil. De acordo com a 
afirmação e a leitura da Unidade 1, assinale a alternativa correta. 
a) Na Automação Fixa, as peças são fixas e as ferramentas não podem ser substituídas, sendo 
utilizadas para vários tipos de produtos diferentes.
b) A Automação Programável não é viável, pois exige o uso de CLPs que não atendem aos padrões 
de compatibilidade eletromagnética.
c) A Automação Flexível é aquela com características comuns da Automação Fixa e da Programável.
d) Na Automação Integrada, são utilizados computadores, pois os CLPs não atendem à demanda.
e) A Automação Programável é sempre viável, não importa o volume de produção.
6. Os sensores industriais apresentam características e naturezas de funcionamento específicas 
para cada necessidade. A respeito desses sensores, assinale a alternativa correta.
a) Os sensores industriais podem ser apenas digitais, sendo os analógicos restritos a aplicações 
científicas.
b) Os padrões elétricos utilizados pelos sensores industriais são sempre os mesmos.
c) Os sensores analógicos podem ser aplicados em Automação Industrial e atendem a mais de um 
padrão elétrico.
d) Os CLPs não podem ser utilizados para controlar processos onde se deseja estabilizar a tempe-
ratura dentro de uma faixa específica, pois não há sensores analógicos que possam ser utilizados 
por um CLP.
e) Os sensores industriais não podem ser utilizados com microcontroladores, pois os seus sinais 
são rápidos demais para serem coletados por esta tecnologia.
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1. D. Uma das principais contribuições da automação é a visibilidade e a transparência, que permitem ao 
gestor definir os rumos corporativos em termos de sustentabilidade, pois sem os dados não há como de-
terminar se a produção atual corresponde ao valor desejado, e com isso, permite interações para correção 
dos rumos em tempo. 
2. B. Os sensores são dispositivos de entrada e os atuadores são dispositivos de saída. Assim, conforme sua 
estrutura construtiva, os sensores enviam sinais à entrada do controlador e os atuadores recebem sinais 
das saídas do controlador.
3. A. Os dados convertidos em informações agregam valor ao processo, pois representam não apenas o valor 
da variável de interesse, e sim o quanto “custa” para que essa variável assuma tal valor.
4. A integração de dados torna o processo mais visível e transparente, permitindo que a gestão tome decisões 
estratégicas, inclusive para conduzir os rumos da corporação. Sem acesso aos parâmetros funcionais ou 
aos dados do processo, o gestor não tem visão do que se produz, o quanto se produz e o quanto se perde 
para, assim, identificar o motivo das falhas e definir ações corretivas.
5. D. Na automação integrada, são utilizados computadores, pois os CLPs não atendem à demanda. Os CLPs 
têm capacidade de processar dados do processo em baixo nível (dados de sensores, atuadores etc.), en-
quanto na automação integrada é necessário processar dados de diversos processos em alto nível. Logo, 
a necessidade dos computadores.
6. C. Os sensores analógicos podem ser aplicados em Automação Industrial e atendem a mais de um padrão 
elétrico. Os padrões elétricos disponíveis para sensores analógicos são 0 a 10 V e 4 a 20 mA. 
R
EF
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C
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CAMARGO, V. L. A. Elementos de Automação. São Paulo: Érica, 2014. 
CORRÊA, H. L. et al. Planejamento, programação e controle da produção: MRP II/ERP conceitos, uso e 
implantação, base para SAP, Oracle applications e outros softwares integrados de gestão. São Paulo: Atlas, 2007. 
FRANCHI, C. M.; CAMARGO, V. L. A. Controladores Lógico Programáveis - Sistemas Discretos. São Paulo: 
Érica, 2008. 
TEIXEIRA, H. C. G.; CAMPOS, M. C. M. M. Controles Típicos de Equipamentos e Processos Industriais. 
São Paulo: Blucher, 2006.
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OPORTUNIDADES
DE APRENDIZAGEM
Digitalização
Me. Fábio Augusto Gentilin
Nesta unidade, você terá a oportunidade de problematizar a respeito do 
universo da digitalização e como ela se aplica na automação industrial, além 
de descobrir as técnicas de análise digitais que são essenciais ao processo 
de conexão entre os mundos analógico e digital, bem como as principais 
tecnologias que possibilitam esse processo.
Nos dias atuais, é muito comum observar as pessoas ao nosso redor utilizando dispositivos eletrônicos 
portáteis, como smartphones, laptops, MP3 players etc. Podemos notar que a maioria (ou quase todos) 
possuem teclas que permitem seu uso, por exemplo, aumentar o volume da música que está tocando, 
escrever um texto, ligar ou desligar o equipamento. Normalmente, essas teclas têm um funcionamento 
comum, pois sempre que as pressionamos e depois soltamos, elas retornam à sua posição original.
Quando pressionamos a tecla do interruptor para acender uma lâmpada, a posição da tecla é alterada 
e permanece alterada, mesmo quando a soltamos, diferentemente do botão que pressionamos na câmera 
para capturar uma imagem, pois após pressioná-lo, este retorna rapidamente à sua posição original.
Todos esses exemplos utilizam uma tecnologia comum: a digitalização. Você já parou para pensar 
como isso acontece no seu aparelho smartphone, sendo que há poucas teclas e os comandos vêm do 
toque na tela?
A digitalização estuda a relação entre os fenômenos discretos e seu comportamento. Tudo o que é 
discreto (nesse caso) tem dois estados possíveis: ativo ou inativo, ou ligado e desligado.Os casos nunca 
ocorrem simultaneamente, por isso podemos afirmar que uma lâmpada ou está acesa ou está apagada. 
Uma tecla (ou botão) ou está pressionada ou está liberada. Não há estágio intermediário, sempre uma 
ou outra sentença prevalece, totalizando apenas dois estados lógicos possíveis.
Os smartphones modernos normalmente utilizam uma superfície sensível ao toque que se estende 
por toda sua tela; assim, quando o dedo do usuário, por exemplo, toca em uma determinada região da 
tela, o software interpreta as coordenadas devidamente mapeadas e compara com a instrução deseja-
da, assim, ao tocar em uma tela touchscreen, alteramos a capacitância naquele ponto, permitindo ao 
software executar as tarefas, como ampliar uma imagem (zoom), realizar uma ligação ou enviar uma 
mensagem de texto, por exemplo.
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UNICESUMAR
Neste momento, vamos exercitar o que aprendemos até aqui analisando alguns exemplos da tecnologia 
da digitalização em nosso dia a dia: observe ao seu redor itens que se enquadram neste contexto, por 
exemplo: interruptores de iluminação, teclados dos computadores, teclas dos smartphones, botão liga/
desliga do rádio, teclas da máquina de lavar roupas, estado de uma lâmpada (acesa ou apagada), teclas 
de avanço/retrocesso de música ou teclas de aumentar ou diminuir o volume em um MP3 player. Esses 
são alguns exemplos de elementos que utilizam a digitalização e que fazem parte da vida de muitas 
pessoas todos os dias. 
Com base nesta observação, apresente 10 exemplos de itens de digitalização que fazem parte do 
seu dia a dia. Pense em todos os dispositivos que podem assumir dois estados (ligado ou desligado) 
que estejam dentro do seu cotidiano (podem ser contatos ou dispositivos acionáveis, como motores, 
lâmpadas, solenoides etc.)
O que acontece quando apertamos o botão de um controle remoto para ligar o televisor ou mesmo 
para trocar de canal? Ou quando pressionamos a tecla de um controle remoto do portão eletrônico 
para sair da garagem com o carro? 
A ação “mecânica” de pressionar um botão implica em fechar um contato que, neste estado “pressio-
nado”, altera seu estado de repouso para um novo estado, podendo conduzir corrente elétrica (contato 
normalmente aberto) ou interromper seu fluxo, no caso de um contato normalmente fechado.
Desta maneira, quando um botão é pressionado e permite a circulação de corrente, um compo-
nente eletrônico devidamente associado a este interpreta o sinal enviado por meio de seus contatos 
e realiza uma ação prevista para esta sentença, assim, podemos ter o acendimento de uma lâmpada, 
acionamento de um motor ou mesmo trocar de canal do televisor.
O mundo digital utiliza sentenças de dois níveis, onde ligado significa estado lógico 1 e desligado 
estado lógico 0. Eletronicamente isso corresponde a 5 V = nível lógico 1 e 0 V = nível lógico zero, 
assim, os controladores digitais interpretam em seus terminais (devidamente configurados como 
entrada) uma mudança de estado de 5 V para 0 V, por exemplo, podendo executar o acionamento de 
um dispositivo associado em seu terminal de saída, como o acendimento de um LED ou o aumento 
do volume do televisor, por exemplo.
Observe o contato eletricamente associado ao acendimento de uma lâmpada em sua residência. 
Normalmente, não há um controlador presente entre o interruptor e a lâmpada, então, o contato do 
próprio interruptor é que permite ou não a circulação de corrente para o acionamento da lâmpada.
A digitalização é a tecnologia que traduz uma ação em um nível lógico que pode ser interpretado 
por um dispositivo eletrônico, como o pressionar de uma tecla no seu computador ou mesmo quando 
as latas de refrigerante passam na frente de um sensor instalado na esteira da sua fábrica, o qual detecta 
sua passagem e, por meio de um sinal elétrico, introduz um dado que é utilizado para contabilizar 
sua passagem para um controlador que totaliza a produção da bebida em um processo de produção 
automatizado.
Procure observar os objetos que fazem parte de seu ambiente de trabalho, casa ou carro e reflita 
como cada processo pode ser integrado a um ambiente automatizado, imaginando quais tecnologias 
seriam necessárias para interpretar os diferentes tipos de sinais, por exemplo, como ocorre o controle 
automático de rotações do motor de um carro moderno? Ou, como um aparelho de ar condicionado 
é capaz de regular a temperatura automaticamente? 
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UNIDADE 2
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É quase impossível observar as maravilhas da Engenharia que nos cercam sem parar para se perguntar: 
como veículos não tripulados sendo utilizados para monitorar regiões de risco funcionam? Como os 
robôs de montagem e solda na indústria fazem um trabalho tão padronizado e preciso? Como os aviões 
podem ser cada vez mais rápidos e seguros? Como os satélites orbitam a terra e permitem o conforto 
de tantos serviços úteis, como rastreamento de objetos em tempo real? Como um tomógrafo pode 
obter as imagens internas de um paciente para o diagnóstico e tratamento de uma doença? E tantas 
outras inúmeras maravilhas que nos cercam e intrigam com tanta grandeza.
Diante disso tudo, você já se perguntou como isso é possível?
A resposta para essa pergunta é complexa, mas pode ser sintetizada se analisarmos os processos 
automatizados sob a ótica de suas limitações estruturais. Na maioria dos casos, a regra do mundo da 
tecnologia da automação industrial é: há dispositivos de entrada para informar o valor da variável 
de interesse no tempo, e há o dispositivo controlador, que possa manipular o processo que se deseja 
automatizar. Ele tem o papel de analisar a combinação dos valores de entrada e atuar na saída. Final-
mente, existem os dispositivos de saída, sob os quais aplicamos a ação desejada em função do valor 
das entradas.
Para ilustrar esse tema, imagine que você esteja em uma sala de trabalho que tenha um aparelho de 
ar-condicionado instalado e que a temperatura naquele ambiente é de 30 °C. Suponha que você gosta-
ria que a temperatura fosse de 23 °C e, rapidamente, de posse do controle remoto do aparelho, impõe 
este valor por meio das teclas que, neste momento, aparecem no mostrador do equipamento que, agora 
ligado, passa a resfriar o ambiente.
Lentamente, a temperatura que antes era de 30 °C passa a diminuir, passando aos 29 °C, 28 °C, e assim 
sucessivamente enquanto o compressor do sistema de ar-condicionado está operando na máxima rotação.
Após um intervalo de tempo de, aproximadamente, 4 minutos, observa-se que um motor é desligado e 
o aparelho fica mais silencioso, porém continua a soprar ar frio. Devem ser os agradáveis e esperados 23 °C.
Entenda que quando você estabelece o valor desejado da temperatura ao equipamento, fixando-o a 
operar em 23 °C, o controlador de temperatura compara este valor com o valor da temperatura atual 
do ambiente (30 °C) por meio de um sensor (dispositivo de entrada) e então se inicia o processo 
de diminuição de temperatura por meio da atuação sobre um compressor do sistema de refrigeração 
(dispositivo de saída). 
Perceba que desde o pressionar do botão liga até todas as funções exercidas pelo controlador, temos 
a digitalização ocorrendo, uma vez que os controladores modernos são digitais. Assim, cada sentença 
de entrada ou de saída será convertida para níveis lógicos para que os controladores programáveis 
possam interpretar e atuar de maneira a automatizar os processos industriais ou mesmo no controle de 
um satélite, veículo não tripulado, robô de solda, avião etc.
Quando nos referimos à Automação Industrial, é fundamental o entendimento do termo digitaliza-
ção. Esta técnica permite que estados de funcionamento em máquinas e processos sejam traduzidos em 
dados que possam ser processados por um elemento de controle computadorizado, como um computador 
ou o Controlador Lógico-Programável (CLP) (FRANCHI; CAMARGO, 2008). Como exemplo, imagine 
uma lâmpada que está acesa. Nesta situação, o valor 1 é atribuído a seu estado lógico na memória do 
controlador e, da mesma forma,se estiver desligada, então o valor 0 indica o seu novo estado.
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UNIDADE 2
A maioria dos equipamentos que utilizamos 
na atualidade possuem funções automáticas 
programáveis, desde um relógio de pulso digital 
comum até um moderno smartphone. As suas 
funcionalidades são possíveis graças ao processo 
de digitalização. Este fato pode ser percebido no 
simples pressionar de uma tecla que muda de esta-
do e, então, como consequência, ocorre uma ação, 
como o acendimento de um mostrador digital ou 
a navegação na estrutura de menus do aparelho. A 
Figura 1 mostra o funcionamento de um simples 
interruptor, que representa uma das mais simples 
entidades presentes no universo da Automação In-
dustrial e também uma das mais utilizadas até hoje.
Ao analisar a Figura 1, você pode notar que 
há duas representações para o mesmo dispositivo 
“interruptor”: (a) e (b). Em (a), o interruptor está 
aberto, impedindo a circulação de corrente elétri-
ca; em (b), o interruptor está fechado, permitindo 
que o fluxo de elétrons circule.
INTERRUPTOR ABERTO INTERRUPTOR FECHADO
(a) (b)
Figura 1 - Estados lógicos de um interruptor: (a) aberto, 
(b) fechado
Fonte: o autor.
Podemos constatar que o interruptor (também co-
nhecido como chave) possui apenas dois estados 
possíveis, ou seja, aberto ou fechado (não há esta-
do intermediário, meio aberto ou meio fechado). 
Note que, em (a), a representação considera que o 
interruptor é aberto e recebe a denominação Nor-
malmente Aberto, ou simplesmente NA. Na lite-
ratura internacional, normalmente, é referenciado 
como NO, do inglês normally opened. Em (b), a 
representação do interruptor é denominada Nor-
malmente Fechado, ou NF, que também pode ser 
encontrado como NC, do inglês normally closed.
CHAVE
LÂMPADA
FONTE
DE 
TENSÃO
Para exemplificar a digitalização, adotaremos 
um circuito trivial e cotidiano, mostrado na Fi-
gura 2, composto de uma fonte de tensão elétrica, 
um interruptor e uma lâmpada.
Figura 2 - Diagrama elétrico de acionamento de uma lâm-
pada: digitalização de estado lógico
Fonte: o autor.
Façamos a seguinte convenção: suponha que há 
potência suficiente na fonte de tensão para acio-
nar a lâmpada, porém esta se encontra desligada 
porque a chave está aberta (em ambos os casos, 
chave e lâmpada estão em estado lógico zero, ou 
0, pois a chave está aberta e a lâmpada está desli-
gada); assim, enquanto a chave estiver no estado 
em que ela se encontra, não há fluxo de corrente 
elétrica e a lâmpada permanece desligada. Por ou-
tro lado, se o estado atual da chave passar para fe-
chada, então haverá a circulação de corrente pelo 
circuito e a lâmpada acenderá (chave e lâmpada 
passam ao estado lógico 1, e o resultado indica 
que sofreram alteração de estado lógico, como 
indica a Figura 3).
CHAVE
LÂMPADA
FONTE
DE 
TENSÃO
Figura 3 - Diagrama elétrico de acionamento de uma lâm-
pada: alteração de estado lógico
Fonte: o autor.
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UNICESUMAR
Quadro 1 - Estados lógicos do acionamento da lâmpada
ENTRADA SAÍDA
CHAVE LÂMPADA
0 DESLIGADA
1 LIGADA
Fonte: o autor.
Note que, na Figura 3, a chave e a lâmpada estão 
com representações diferentes das mostradas 
na Figura 2, pois houve a alteração de estado 
lógico e, como consequência disso, ocorreu o 
acionamento da lâmpada. Os diferentes estados 
lógicos que representam o funcionamento de 
um dispositivo determinam a sua operação, e a 
representação 0 ou 1 define numericamente o 
seu estado (em repouso ou acionado, respectiva-
mente). No caso do acionamento da lâmpada, é 
possível resumir, no Quadro 1, o funcionamento 
do processo. 
Você deve interpretar o Quadro 1 em termos de entradas e saídas, sendo as saídas resultado das 
combinações dos estados das entradas. Neste caso, o processo de acionamento da lâmpada tem uma 
entrada (chave) e uma saída (lâmpada). Note que, enquanto a chave permanece em estado lógico 
0, a lâmpada continua no seu estado de repouso, ou apagada, mas quando a chave recebe o estado 
lógico 1, a lâmpada passa ao estado ligada, sendo também estado lógico 1, como mostra o Quadro 2. 
Quadro 2 - Estados lógicos dos dispositivos
POSSIBILIDADE ESTADO LÓGICO CHAVE LÂMPADA
1 0 EM REPOUSO APAGADA
2 1 NOVO ESTADO LÓGICO ACESA
Fonte: o autor.
O Quadro 2 mostra o resumo dos estados possíveis para cada tipo de dispositivo, a chave e a lâmpada 
dadas no exemplo anterior. Neste caso, ambos os dispositivos podem assumir apenas dois estados em 
duas possibilidades distintas. Note que, na possibilidade 1, a chave em estado de repouso (aberta) não 
sofre alterações em seu estado lógico, mantendo o seu estado de repouso. No caso da lâmpada, na 
possibilidade 1, ela se encontra apagada, também com estado lógico 0. Concluímos, portanto, que o 
estado lógico 0 não altera o funcionamento do contato ou da lâmpada.
Na possibilidade 2, a chave se comporta com novo estado lógico 1 e apresenta-se fechada, o que 
permite a circulação de corrente elétrica. Assim, a lâmpada que recebe o estado lógico 1 torna-se acesa.
Note que, em ambos os casos (lâmpada e chave), há apenas dois estados e duas possibilidades para 
cada dispositivo e a representação de uma ação está associada a um valor numérico (estado 0 = sem 
ação ou alteração de estado e 1 = novo estado ou acionado). Esta análise é válida para estudar o fun-
cionamento de qualquer processo em que algo é ligado ou desligado e, computacionalmente falando, 
associamos valores numéricos 0 ou 1 para indicar a ação ocorrida.
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UNIDADE 2
Quando um dispositivo apresenta o comportamento de operação de apenas ligar ou desligar, sem 
uma opção intermediária, dizemos que ele é do tipo booleano, proveniente da lógica estabelecida por 
George Boole (1815-1864), publicado em 1854, em que o bit 0 tem o significado do estado lógico 0, 
e o bit 1 tem o significado do estado lógico 1.
Para analisar processos em termos de digitalização, é possível utilizar várias técnicas, entre elas a 
das entradas e saídas em um sistema. Esta técnica consiste em analisar e enumerar todas as entra-
das e saídas de um sistema e, posteriormente, a natureza de cada uma. É a partir da posse dessas 
informações que a lógica de controle e automação se estabelece. 
A Figura 4 ilustra a técnica com as suas entradas e saídas em um sistema de controle, que pode ser 
uma ou mais entradas e também pode ter uma ou mais saídas, dependendo da situação. 
ENTRADAS CONTROLADOR SAÍDAS
Figura 4 - Sistema de controle: relação entre a(s) entrada(s), a entidade de controle (processamento) e a(s) saída(s)
Fonte: o autor.
https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/2908
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UNICESUMAR
Note que o estado da(s) saída(s), aqui representado pelo resultado, depende do estímulo aplicado na(s) 
entrada(s) e da lógica de controle, representada pelo bloco de processamento.
Normalmente, os sistemas automáticos que apresentam uma entrada e uma saída são denominados 
sistemas SISO, do inglês: Single-Input Single-Output, que significa uma entrada e uma saída.
Os sistemas de controle que apresentam mais de uma entrada e mais de uma saída são conhecidos 
como sistemas MIMO, do inglês: Multiple-Input Multiple-Output, que significa múltiplas entradas e 
múltiplas saídas.
Os sistemas de controle que possuem uma entrada e várias saídas são definidos como SIMO (Sin-
gle-Input Multiple-Output) e os sistemas compostos de várias entradas e uma saída são definidos 
como MISO (Multiple-Input Single-Output). A Figura 5 apresenta o resumo dos tipos de sistemas de 
controle (NISE, 2013).
Figura 5 - Tipos de sistemas de controle relacionando as entradas e as saídas
Fonte: o autor.
Para ilustrar com um exemplo prático, adotaremos um sistema de controle de nível de um reservatório 
dado na Figura 6, em que há três níveis possíveis: vazio, médio e cheio, verificados pelos respectivos 
sensores de nível posicionados de acordo com a sua função. Os sensores são dispositivos classificados 
como variáveis de entrada do sistema de controle, pois é em função da combinação desses sensores 
que a saída do sistema mudará