4 - Automação de Processos Discretos - Sensores- (1)

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Automação de 
Processos Discretos –
Elementos de 
Automação
Professora: Denise F. Pereira
denise.pereira@unipac.br
mailto:denise.pereira@unipac.br
Introdução
• As tecnologias de automação industrial necessitam de sensores, atuadores, e, 
principalmente, de sistemas de controle. 
• Existem diversos tipos de sensores para uso na indústria e o funcionamento de 
cada um deles depende de fatores inerentes ao ambiente em que são 
instalados. 
• Neste caso, o calor, a luz e a distância de aproximação, por exemplo, podem 
influenciar no desempenho desses produtos. 
• Há sensores de pressão, sensores de nível, sensores de vazão e sensores de 
temperatura. 
• Dentre os tipos mais comuns também estão os ultrassônicos, magnéticos, 
fotoelétricos, capacitivos e os indutivos.
Conceitos básicos de controle
• O objetivo do controle automático é atuar de modo que um processo mantenha uma 
determinada variável contínua em um valor pré-ajustado (setpoint). 
• No caso de eventos discretos, o objetivo do controle automático é a execução 
de comandos que produzam um determinado evento após o processo alcançar 
um determinado estado.
Controladores
• O controlador deve receber o sinal das variáveis realimentadas 
(entradas), comparar com as referências e processá-las segundo um 
algoritmo programado e, finalmente, enviar sinais para os atuadores 
(saídas).
• Um sistema de controle automático é constituído por controlador, 
sensores e atuadores que contribuem para manter o processo dentro 
de parâmetros referenciados.
Controladores
• No caso do controle discreto, o controlador receberá sinais binários (0 
ou 1). O processamento será fundamentado na lógica binária
combinacional ou sequencial. 
Controladores
• No caso do controle contínuo, as variáveis analógicas são convertidas 
para digitais por conversores A/D para processamento. 
• Após o processamento, as saídas digitais são reconvertidas em sinais 
analógicos por meio de conversores D/A. O controle contínuo tem a 
finalidade de manter a variável controlada o mais próximo possível
do setpoint.
Controladores
Controladores
• As IHM - Interface Homem Máquina, basicamente constituído de 
monitor e teclado realizam a função “diálogo” entre o operador e a 
máquina. 
• As máquinas precisam trocar informações com outras máquinas ou 
outros sistemas. Para isso é preciso que o controlador disponha de 
facilidades de comunicação com o exterior.
Sensores e transdutores
A instrumentação é relativa aos equipamentos que obtém informações 
acerca do estado de um determinado processo industrial.
Transdutor: é um dispositivo que converte um sinal de uma grandeza 
para outra.
Sensores 
Sensor: é um dispositivo que responde a um estímulo físico ou químico 
de maneira específica que pode ser medida. Transforma uma grandeza 
física em um sinal elétrico (que o controlador pode entender).
Os sensores podem ser:
Sensores discretos: geram uma saída discreta, normalmente binária — 0 ou 1, 
aberto ou fechado, acionado ou desligado. 
Sensores contínuos: geram uma saída que varia continuamente em função da 
entrada. Pode ser composto por um único transdutor (um resistor por exemplo).
Sensores 
Sensores discretos
Um contato normalmente aberto (NA) se fecha quando é acionado. Já́
um contato normalmente fechado (NF) se abre quando é acionado. 
Quando o contato está aberto, ele é um “circuito aberto” e quando está
fechado é um “curto-circuito”. Um dispositivo de comando pode ter 
mais de um contato sensível ao mesmo comando.
Sensores 
Sensores discretos
Os contatos permanecem acionados apenas enquanto a ação de 
comando estiver sendo exercida, isto é, se o botão estiver sendo 
pressionado. 
Retirada a pressão de acionamento, os contatos retornam para sua 
posição normal. 
Essa ação de comando é conhecida como acionamento momentâneo. 
A mola produz a ação de retorno para a posição normal. As ações de 
abertura e fechamento demoram poucos milésimos de segundo.
Sensores 
Sensores discretos
Os blocos de contatos costumam ser de polo simples e 
uma passagem, NA ou NF, ou de duplo polo e uma 
passagem (2 NA, 2 NF ou 1 NA + 1 NF). 
É muito comum encontrar na literatura as seguintes 
designações em inglês SPST (Single Pole - Single Throw) 
e DPST (Double Pole - Single Throw). Alguns 
dispositivos especiais apresentam um polo e dupla 
passagem, SPDT (Single Pole - Double Throw). Na 
verdade, trata-se de um comando tipo comutador.
Sensores discretos
A mesma estrutura de contatos elétricos dos botões poderia ser 
acionada por ação mecânica. No lugar dos botões, um simples rolete
pode ser acionado por qualquer contato mecânico. O esforço muscular é
substituído pela força causada pelo esbarro de um corpo externo
Sensores 
Sensores discretos
Microchaves: O curso entre os contatos é pequeno. A força necessária 
para mover as lâminas também é pequena. Com o auxílio da alavanca 
mecânica, a força de acionamento se torna ainda menor. Inúmeros 
dispositivos auxiliares automáticos podem ser construídos com base no 
princípio descrito anteriormente, tais como chaves de nível e de fluxo. 
Eles também podem ser acionados por força magnética produzida por 
ímãs.
Sensores 
oAplicações típicas
Automação Industrial 
Sensores discretos – deformação de materiais
Sensores 
Sensores
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Existem diversos princípios físicos que podem 
e são usados para detectar a proximidade de algum material. 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
• Estão disponíveis em vários tamanhos e formatos. São baseados no 
princípio da variação da indutância de uma bobina quando um 
elemento metálico (indutivo) passa nas suas proximidades. 
Sensores 
Princípio de Funcionamento
 Ao circular uma corrente pela bobina, um campo magnético é 
formado no núcleo. Quando uma peça metálica é aproximada 
do núcleo, o campo magnético “aumenta”, gerando variação 
da tensão.
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
Conta com uma bobina na sua extremidade sensora, que gera um 
campo magnético variável na sua frente. A frequência deste campo 
magnético depende da própria indutância desta bobina, que por sua vez 
depende do que estiver na frente do sensor
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
• Para entender como os sensores indutivos funcionam, vamos considerar 
o diagrama de bloco da figura abaixo: 
Sensores 
Sensores
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
• O campo magnético irradia através da face do sensor que é não 
metálica. O circuito oscilador é ajustado de maneira que, quando 
elementos não metálicos (como o ar) estiverem nas proximidades, o 
circuito continua a oscilar e a saída do dispositivo fica em nível baixo.
• Componentes básicos:
oBobinas: a bobina e a montagem em núcleo de ferrite geram um 
campo eletromagnético a partir da energia do gerador.
oOscilador: fornece a energia necessária para geração do campo 
magnético nas bobinas.
Sensores
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
•Componentes básicos:
oCircuito de disparo: detecta mudanças na amplitude de oscilação. 
As mudanças ocorrem quando um alvo de metal se aproxima 
do campo magnético irradiado pelo sensor.
oCircuito de saída: quando uma mudança suficiente no campo 
magnético é detectada, a saída em estado sólido fornece um 
sinal a uma interface para um CLP ou máquina. O sinal indica 
a presença ou ausência de um alvo de metal na distância do sensor.
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
A distância sensora nominal de um sensor de proximidade é a máxima 
distância que um alvo pode atingir da face do sensor a fim de este 
detectá-lo. 
Sensores
• Sensores de Proximidade Indutivos
• Um parâmetro que afeta a distância sensora é o tamanho do sensor 
(diâmetro da bobina do sensor). 
• Pequenos diâmetros (aproximadamente ¼”) tem distâncias sensora 
típicas de 1mm,enquanto sensores com grandes diâmetros 
(aproximadamente 3”) tem distâncias sensoras na ordem de 50mm ou 
mais. 
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Indutivos
Além da limitação da distância que pode 
ser usado e da limitação do material do 
alvo, sensores indutivos estão sujeitos a 
interferências eletromagnéticas, que 
podem gerar falsas detecções.
Sensores
• Sensores de 
Proximidade Indutivos
Sensores
• Sensores de Proximidade Indutivos
Sensores
• Sensores de Proximidade 
Indutivos
• Sensores Blindados 
• Os sensores indutivos podem 
ser blindados ou não 
blindados. A construção 
blindada inclui uma faixa 
metálica que envolve o 
conjunto núcleo de 
ferrite/bobina. Já os sensores 
não blindados não possuem 
esta faixa. 
Sensores
• Sensores de Proximidade Indutivos
• Sensores Blindados 
• Os sensores indutivos blindados apresentam um campo magnético mais 
concentrado e direcionado devido à presença da blindagem metálica ao 
redor do núcleo de ferrite e da bobina. 
• Isso resulta em maior precisão na detecção e menor interferência de 
objetos próximos, permitindo sua instalação embutida em superfícies 
metálicas sem comprometer o desempenho.
Sensores
• Sensores de Proximidade Indutivos
• Sensores Blindados 
• Em contrapartida, os sensores não blindados possuem um campo 
magnético mais amplo e menos restrito, proporcionando um maior 
alcance de detecção em comparação com os blindados de mesmo 
diâmetro. No entanto, são mais suscetíveis a interferências e requerem 
um maior afastamento de superfícies metálicas ao redor para garantir 
um funcionamento adequado.
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Capacitivos
Os sensores capacitivos operam detectando variações na capacitância 
entre duas placas metálicas na extremidade do sensor. 
Quando um objeto com uma constante dielétrica diferente do ar se 
aproxima, a capacitância do sistema muda, alterando a frequência do 
circuito oscilador e permitindo a detecção do alvo.
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Capacitivos
Devido a essa característica, esses sensores são altamente eficazes na 
detecção de materiais com alta constante dielétrica, como líquidos 
(especialmente a água), plásticos e vidros. 
No entanto, eles apresentam baixa sensibilidade a metais como ferro, aço 
e alumínio, pois esses materiais não influenciam significativamente a 
capacitância do sistema. Isso os torna ideais para aplicações como 
controle de nível de líquidos e detecção de materiais não metálicos.
• Sensores capacitivos
• Sensores de proximidade capacitivos estão disponíveis em formas e 
tamanhos similares aos indutivos. Devido ao princípio de 
funcionamento desses sensores, suas aplicações são um pouco 
diferentes.
Sensores
 Sensores capacitivos
Sensores
•Face do Sensor
•O sensor possui eletrodos na sua face frontal:
•A: Eletrodo principal do sensor 
(responsável pela detecção).
•B: Eletrodos de compensação (ajustam o 
campo elétrico para evitar interferências).
•A figura destaca dois campos elétricos:
•Campo principal: Criado pelo eletrodo A 
para detecção da presença de um objeto.
•Campo de compensação: Gerado pelos 
eletrodos B para estabilizar o sensor e 
evitar leituras erradas.
•Circuito Interno
•Oscilador: Gera um sinal oscilatório que é 
influenciado pela variação da capacitância devido 
à presença de um objeto próximo.
•Circuito de disparo: Interpreta as variações de 
capacitância e converte em um sinal lógico.
•Saída: Gera um sinal digital (normalmente em 
forma de onda quadrada) indicando a presença ou 
ausência do objeto.
 Sensores capacitivos
Oscilador Interno
 O sensor possui um circuito oscilador interno, mas ele não oscila até que um material esteja próximo da face do sensor.
 Esse oscilador depende da capacitância formada entre as placas do capacitor na face do sensor e o material alvo.
Placas do Capacitor na Face do Sensor
 Existem duas placas condutoras lado a lado na face do sensor:
 A (eletrodos do sensor): Responsáveis pela detecção da variação da capacitância.
 B (eletrodos de compensação): Usados para estabilizar o campo elétrico e evitar interferências externas.
Variação da Capacitância
 Quando um objeto (alvo) se aproxima da face do sensor, ele altera o campo elétrico gerado entre as placas do capacitor.
 Essa variação na capacitância ativa o oscilador, gerando um sinal elétrico que será interpretado pelo circuito do sensor.
Processamento e Saída
 O circuito de disparo detecta a oscilação e a converte em um sinal digital, geralmente do tipo ON/OFF, indicando a presença do 
objeto.
Sensores
 Sensores capacitivos
 Para este tipo de sensor, o alvo externo age com o dielétrico. 
 À medida que o alvo se aproxima do sensor, ocorre uma mudança no dielétrico, 
aumentando a capacitância interna do capacitor do oscilador, causando aumento da 
sua amplitude, o que faz com que a saída do sensor comute “1” .
Sensores
 Sensores capacitivos
Sensores
 Sensores capacitivos
 Na forma de onda, quando o alvo se aproxima da face do sensor, a amplitude do 
oscilador aumenta, o que faz com que a saída do sensor mude para ligado. 
Sensores
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Capacitivos
Pela fraca sensibilidade a papel e plástico, pode 
detectar a presença de alguns objetos dentro da 
embalagem. 
Pela alta sensibilidade à água, é muito usado para 
detecção de nível. Também é sensível à 
interferência eletromagnética, embora menos que 
o indutivo.
Sensores
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Capacitivos
• Sensores capacitivos são mais sensíveis à interferência 
eletromagnética do que sensores indutivos, mas ainda assim menos 
suscetíveis do que outros tipos de sensores eletrônicos.
• Fontes comuns de interferência incluem motores elétricos, inversores 
de frequência e linhas de alta tensão.
• Para minimizar esse problema, é comum:Aterramento e blindagem 
adequados do sensor.Filtragem eletrônica para reduzir ruídos.Ajuste 
de sensibilidade para evitar falsos acionamentos.
Constantes Dielétricas K
 Sensores capacitivos - Sensores Blindados
 Os detectores de proximidade capacitivos, assim como os indutivos, também podem 
ser blindados ou não blindados. 
 Possuem um campo eletrostático altamente concentrado, devido à presença de uma 
blindagem ao redor do sensor.
 São mais indicados para detectar materiais de constantes dielétricas baixas, como 
plásticos e papel, pois conseguem focar melhor o campo elétrico.
 Limitação: São mais suscetíveis a falsas comutações devido à acumulação de sujeira 
ou umidade na face do sensor, pois qualquer alteração na capacitância pode ser 
interpretada como a presença de um objeto.
Sensores
 Sensores capacitivos - Sensores não Blindados
 O campo eletrostático gerado se espalha mais, permitindo uma detecção a distâncias 
maiores.
 São mais utilizados quando se deseja detectar objetos a uma distância superior ao 
que os sensores blindados permitem.
 Menos afetados por sujeira e umidade, pois seu campo não é tão concentrado, 
reduzindo o risco de leituras errôneas.
Sensores
 Sensores capacitivos - Aplicação 
Sensores
Sensores PNP e NPN
• Sensores PNP: A saída é ativa em nível alto, ou seja, quando o sensor 
detecta um objeto, ele fornece tensão positiva (+V) na saída. O 
circuito de controle deve receber esse sinal positivo para reconhecer 
a ativação do sensor. Eles são mais usados em sistemas onde o 
comum é negativo (0V).
• Sensores NPN: A saída é ativa em nível baixo, o que significa que, 
quando o sensor detecta um objeto, ele conecta a saída ao negativo 
(0V). O circuito de controle reconhece essa ativação porque a saída 
passa a atuar como um "dreno" para a corrente. Eles são mais 
comuns em sistemas onde o comum é positivo (+V).
Sensores PNP e NPN
Diferença na Ligação ao CLP
Sensor PNP (Saída ativa em nível alto)
• A carga (entradado CLP) deve ser conectada 
entre a saída do sensor e o 0V (GND).
• Quando o sensor detecta um objeto, ele fornece 
tensão positiva (+V) na saída.
• O CLP recebe um sinal de nível alto (1 lógico) 
quando o sensor é ativado.
Sensor NPN (Saída ativa em nível baixo)
• A carga (entrada do CLP) deve ser conectada 
entre a saída do sensor e o +V da fonte.
• Quando o sensor detecta um objeto, ele fecha o 
circuito para o 0V (GND), ou seja, a saída é 
aterrada.
• O CLP recebe um sinal de nível baixo (0 lógico) 
quando o sensor é ativado.
Cuidados ao conectar sensores ao CLP
Verificar se as entradas do CLP são compatíveis com 
sensores PNP ou NPN (alguns CLPs suportam ambos, 
outros apenas um tipo).
Evitar misturar sensores PNP e NPN no mesmo 
módulo de entrada, pois isso pode gerar problemas 
na alimentação e no funcionamento do sistema.
Confirmar a fonte de alimentação, garantindo que a 
tensão do sensor seja compatível com o CLP 
(geralmente 24V DC).
Sensores PNP e NPN
Sensores de corrente alternada (dois fios)
Normal Aberto (NA): O circuito só se fecha quando 
o sensor detecta um objeto.
Normal Fechado (NF): O circuito permanece 
fechado e abre quando o sensor detecta um 
objeto.
Sensores de corrente contínua (três fios)
NPN Normal Aberto (NA): A saída é aberta quando 
o sensor está inativo e conecta-se ao GND (0V) 
quando ativado.
NPN Normal Fechado (NF): A saída é fechada 
quando o sensor está inativo e abre quando 
detecta um objeto.
Sensores de corrente contínua (quatro fios)
NPN com NA e NF: Possui ambas as configurações 
(normal aberto e normal fechado), oferecendo 
flexibilidade na ligação.
PNP com NA e NF: Similar ao anterior, mas com a 
lógica de um sensor PNP, onde a saída é conectada 
ao +V quando ativada.
Sensores
Sensores
Sensores 
Sensores de proximidade: Ultrassônico
• Os sensores ultrassônicos utilizam ondas sonoras de alta frequência (acima 
de 20 kHz) para medir a distância entre o sensor e um objeto. Eles são 
amplamente utilizados para detecção de presença, medição de distâncias, 
etc.
• Esses sensores podem detectar objetos a alguns metros de distância, mas é 
necessário considerar fatores que possam interferir na propagação das 
ondas. Elementos no ambiente podem gerar ou absorver o eco, impactando 
a precisão da medição.
Sensores
Sensores de proximidade: Ultrassônico
• Superfícies duras, planas e altamente refletivas podem causar reflexões 
indesejadas, resultando em leituras imprecisas ou falsas detecções. Já 
superfícies irregulares ou que absorvem som podem reduzir a capacidade 
de detecção do sensor.
• Além disso, algumas limitações dos sensores ultrassônicos incluem a 
dificuldade em detectar objetos muito pequenos ou distantes e a influência 
de condições ambientais, como vento e variações de temperatura, que 
podem afetar a propagação das ondas sonoras.
Sensores
Sensores de proximidade: Ultrassônico Funcionamento
• Emissão de Ondas Ultrassônicas
• Reflexão
• Recepção do Sinal
• Tempo de Viagem 
• Cálculos e Saída
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: Óptico
Sensores ópticos funcionam com um emissor e um receptor de luz. 
Normalmente usa-se uma luz infravermelha, pois a eletrônica baseada em 
silício é mais sensível a este comprimento de onda, o que barateia o custo. 
Normalmente o sinal luminoso é modulado num trem de pulsos, para 
diminuir a interferência do sol, cuja luz contém infravermelho mas não é 
modulada
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: óptico
Reflexão difusa Reflexão Barreira
Sensores Ópticos de Reflexão Difusa – 
Exemplo
• Sensores Ópticos de Reflexão Difusa:
• 1. Detecção de Obstáculos: Esses sensores são usados em robôs e sistemas de 
automação para detectar a presença de obstáculos em seu caminho, permitindo 
evitar colisões.
• 2. Iluminação Automática: Em ambientes residenciais ou comerciais, esses 
sensores podem ajustar automaticamente a iluminação com base na presença de 
pessoas no ambiente.
• 3. Máquinas de Lavagem de Mãos Automáticas: Em banheiros públicos, esses 
sensores podem detectar a presença de mãos sob uma torneira ou dispensador 
de sabonete, ativando o fluxo de água ou sabonete.
• 4. Sensores de Estacionamento: Em veículos, esses sensores podem ajudar os 
motoristas a estacionar, alertando-os quando estão se aproximando de um 
obstáculo ao fazer uma manobra.
Sensores Ópticos de Reflexão – Exemplo
• Sensores Ópticos de Reflexão:
• 1. Impressoras: Em impressoras, esses sensores são usados para 
detectar a presença de papel ou outras mídias no caminho da 
impressão, garantindo que o papel seja alimentado corretamente.
• 2. Controle de Acesso: Em sistemas de controle de acesso, como 
portões de estacionamento, esses sensores podem detectar a 
presença de cartões ou etiquetas RFID para permitir ou negar a 
entrada.
• 3. Máquinas de Fotocópia: Sensores de reflexão são utilizados para 
identificar se um documento foi alimentado corretamente para cópia, 
evitando atolamentos de papel.
Sensores Ópticos de Barreira – Exemplo
• Sensores Ópticos de Barreira:
• 1. Portas Automáticas: Os sensores de barreira são usados para detectar a presença de pessoas 
ou veículos próximo a portas automáticas, permitindo que elas se abram quando alguém se 
aproxima.
• 2. Sistemas de Alarme: Em sistemas de segurança, esses sensores podem ser usados para criar 
barreiras invisíveis em áreas sensíveis. Quando a barreira é cruzada, um alarme é acionado.
• 3. Contagem de Pessoas: Em lojas e eventos, os sensores de barreira podem ser usados para 
contar o número de pessoas que passam por uma determinada área, fornecendo dados úteis 
para análise de tráfego.
• 4. Esteiras Transportadoras: Em sistemas de automação industrial, os sensores de barreira 
podem ser usados para detectar a presença ou ausência de objetos em uma esteira 
transportadora, permitindo um controle preciso do fluxo de produção.
• 5. Jogos Eletrônicos: Sensores de barreira são usados em brinquedos e jogos para criar interações 
quando uma criança ou objeto cruza a barreira, acionando efeitos sonoros ou visuais.
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: magnético
São dispositivos utilizados para detectar a presença ou ausência de objetos 
próximos com base nas propriedades magnéticas desses objetos. 
Eles funcionam explorando as alterações no campo magnético ao seu redor 
quando um objeto metálico ou magnético se aproxima ou se afasta do 
sensor.
Existem dois tipos principais de sensores de proximidade magnéticos: Reed 
Switch (Interruptor Reed) e Sensores de Efeito Hall
Sensores 
Sensores discretos
Sensores de proximidade: magnético
O interruptor Reed é um tipo simples de sensor magnético que consiste em 
duas lâminas de metal muito finas e flexíveis encapsuladas em um tubo de 
vidro evacuado. 
Quando um campo magnético é aplicado próximo ao tubo, as lâminas se 
fecham, completando o circuito elétrico. Esse tipo de sensor é 
frequentemente usado em aplicações como sensores de portas e janelas.
Sensores
Sensores discretos
Sensores de proximidade: magnético de Efeito Hall
São baseados no Efeito Hall, que é um fenômeno físico em que uma diferença 
de potencial elétrico (tensão) é gerada em um condutor quando é percorrido 
por uma corrente elétrica e colocado em um campo magnético perpendicular 
a essa corrente. Essa tensão gerada é proporcional à intensidade do campo 
magnético. 
Os sensores de Efeito Hall são usados em uma ampla gama de aplicações, 
como medição de corrente, sensores de posição, acelerômetros e, é claro, 
sensores de proximidade.
Sensores 
Sensores discretos
Chaves de Processo:
São dispositivos elétricos projetados para monitorar e controlar processos 
industriais, ativando ou desativando sistemas, equipamentos ou alarmes com 
base nas mudanças em uma determinada variável ou grandeza do processo. 
Essas chaves são amplamente utilizadas na automaçãoindustrial para 
garantir que os processos ocorram de maneira segura, eficiente e controlada.
Por exemplo: temperatura do tanque 1 acima de 100 ◦C, Nível do silo abaixo 
de 2 m, e assim por diante...
Sensores 
Sensores discretos
Chaves de Processo – Exemplos
Chaves de Nível: Detectam o nível de um líquido ou sólido em um recipiente e podem ser 
usadas para controlar bombas ou válvulas.
Chaves de Pressão: Monitoram a pressão de um fluido em um sistema e podem ser usadas 
para ativar alarmes ou desativar sistemas em caso de pressão excessiva ou insuficiente.
Chaves de Temperatura: Monitoram a temperatura em processos industriais e podem 
ativar dispositivos de resfriamento ou aquecimento conforme necessário.
Chaves de Fluxo: Monitoram o fluxo de fluidos em tubulações e podem controlar a 
abertura ou fechamento de válvulas para manter um fluxo constante.
Chaves de Posição: Detectam a posição de objetos ou componentes em um sistema, como 
a posição de uma válvula, e podem controlar o funcionamento de máquinas ou processos.
Chaves de Segurança: São usadas para garantir a segurança dos operadores e 
equipamentos, desativando sistemas em situações perigosas.
Sensores 
Sensores Contínuos
• Sensores contínuos, também conhecidos como sensores analógicos, são 
dispositivos que medem grandezas de maneira contínua e fornecem uma 
saída que varia de forma proporcional às mudanças na grandeza medida. 
• Eles são capazes de fornecer informações precisas e detalhadas sobre uma 
variável ao longo de um intervalo de valores, em oposição aos sensores 
discretos, que fornecem apenas saídas discretas (ligado/desligado).
Sensores 
Sensores Contínuos
Esses sensores são usados em uma variedade de aplicações em que é 
importante obter informações detalhadas sobre uma grandeza, como 
temperatura, pressão, nível de líquidos, fluxo, umidade, luz, entre outras. 
Sensores 
Sensores Contínuos
Esses sensores são usados em uma variedade de aplicações em que é 
importante obter informações detalhadas sobre uma grandeza, como 
temperatura, pressão, nível de líquidos, fluxo, umidade, luz, entre outras. 
A principal característica dos sensores contínuos é a saída analógica, que 
pode ser um sinal de tensão, corrente ou outra forma de sinal que varia de 
acordo com a mudança na grandeza medida. Essa saída pode ser lida por 
sistemas de controle ou interfaces que processam esses sinais para tomar 
decisões ou ajustar parâmetros conforme necessário.
Atuadores
São dispositivos que realizam a conversão de energia em movimento ou ação 
mecânica. 
Eles recebem um sinal de controle, geralmente proveniente de um sistema de 
automação, e transformam essa entrada em uma saída física que executa 
uma tarefa específica, como movimentar uma peça, abrir ou fechar uma 
válvula, ou realizar uma ação mecânica predeterminada.
Os atuadores desempenham um papel fundamental em sistemas de 
automação e controle, onde são utilizados para executar operações que 
requerem força, movimento ou posicionamento precisos. 
Eles podem ser controlados manualmente ou automaticamente para operar 
de acordo com determinadas condições.
Atuadores – Exemplos 
• Válvulas de controle/ reguladoras/ de segurança e alívio
• Motores
• Resistências
• Posicionadores
	Slide 1: Automação de Processos Discretos – Elementos de Automação
	Slide 2: Introdução
	Slide 3: Conceitos básicos de controle
	Slide 4: Controladores
	Slide 5: Controladores
	Slide 6: Controladores
	Slide 7: Controladores
	Slide 8: Controladores
	Slide 9: Sensores e transdutores 
	Slide 10: Sensores 
	Slide 11: Sensores 
	Slide 12: Sensores 
	Slide 13: Sensores 
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18: Sensores
	Slide 19: Sensores 
	Slide 20: Sensores 
	Slide 21
	Slide 22: Sensores
	Slide 23: Sensores
	Slide 24: Sensores 
	Slide 25: Sensores
	Slide 26: Sensores 
	Slide 27: Sensores
	Slide 28: Sensores
	Slide 29: Sensores
	Slide 30: Sensores
	Slide 31: Sensores
	Slide 32: Sensores 
	Slide 33: Sensores 
	Slide 34
	Slide 35: Sensores
	Slide 36: Sensores
	Slide 37: Sensores
	Slide 38: Sensores
	Slide 39: Sensores
	Slide 40: Sensores 
	Slide 41: Sensores
	Slide 42
	Slide 43: Sensores
	Slide 44: Sensores
	Slide 45: Sensores
	Slide 46: Sensores PNP e NPN
	Slide 47: Sensores PNP e NPN
	Slide 48: Sensores PNP e NPN
	Slide 49: Sensores
	Slide 50: Sensores
	Slide 51: Sensores 
	Slide 52: Sensores
	Slide 53: Sensores
	Slide 54: Sensores 
	Slide 55: Sensores 
	Slide 56: Sensores Ópticos de Reflexão Difusa – Exemplo
	Slide 57: Sensores Ópticos de Reflexão – Exemplo
	Slide 58: Sensores Ópticos de Barreira – Exemplo
	Slide 59: Sensores 
	Slide 60: Sensores 
	Slide 61: Sensores
	Slide 62: Sensores 
	Slide 63: Sensores 
	Slide 64: Sensores 
	Slide 65: Sensores 
	Slide 66: Sensores 
	Slide 67: Atuadores
	Slide 68: Atuadores – Exemplos