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ACIONAMENTO DE 
DISPOSITIVOS
ATUADORES
SÉRIE AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
VOLUME 2
ACIONAMENTO DE 
DISPOSITIVOS
ATUADORES
SÉRIE AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
VOLUME 2
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SENAI-DN – SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente
SENAI – DEPARTAMENTO NACIONAL
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor-Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações
Regina Maria de Fátima Torres
Diretora Associada de Educação Profissional
SÉRIE AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
ACIONAMENTO 
DE DISPOSITIVOS 
ATUADORES
VOLUME 2
SENAI
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
Sede
Setor Bancário Norte . Quadra 1 . Bloco C . Edifício Roberto 
Simonsen . 70040-903 . Brasília – DF . Tel.: (0xx61)3317-9190 
http://www.senai.br
© 2015. SENAI – Departamento Nacional
© 2015. SENAI – Departamento Regional do Rio Grande do Sul
2ª edição
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mecânico, fotocópia, de gravação ou outros, somente será permitida com prévia autorização, 
por escrito, do SENAI – Departamento Regional do Rio Grande do Sul.
Esta publicação foi elaborada pela equipe da Gerência de Desenvolvimento Educacional 
– GDE/Núcleo de Educação a Distância – NEAD, do SENAI do Rio Grande do Sul, com 
a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por todos os 
Departamentos Regionais do SENAI nos cursos presenciais e a distância.
SENAI Departamento Nacional
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional do Rio Grande do Sul
Gerência de Desenvolvimento Educacional – GDE/Núcleo de Educação a Distância – NEAD
FICHA CATALOGRÁFICA
S491 
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional
Acionamento de dispositivos atuadores / Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional; Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial. Departamento Regional do Rio Grande do Sul. – 2. ed. – 
Brasília: SENAI/DN, 2015.
256 p.: il. v.2. (Automação e Mecatrônica Industrial).
ISBN 978-85-7519-852-0
1. Controlador Programável. 2. Pneumática. 3. Hidráulica. I. Serviço 
Nacional de Aprendizagem Industrial - Departamento Regional do Rio Grande 
do Sul. II. Título. III. Série.
CDU – 621.38
Bibliotecário Responsável: Cristiane Mesquita T. Luvizetto - CRB 10/1266
Lista de ilustrações
Figura 1 - Elevação de plataforma por ar comprimido .......................................................................................19
Figura 2 - Usos do ar ambiente e ar comprimido .................................................................................................20
Figura 3 - Exemplo prático de pressão .....................................................................................................................21
Figura 4 - Manômetro .....................................................................................................................................................21
Figura 5 - Experimento da coluna de mercúrio .....................................................................................................22
Figura 6 - Lei geral do gases .........................................................................................................................................24
Figura 7 - Comparativo entre as escalas de temperatura em Celsius, Fahrenheit e Kelvin ...................26
Figura 8 - Experimento de Pascal ...............................................................................................................................28
Figura 9 - Experimento de Boyle-Mariotte ..............................................................................................................28
Figura 10 - Experimento de Gay-Lussac ...................................................................................................................29
Figura 11 - Experimento de Charles ..........................................................................................................................29
Figura 12 - Produção, preparação e distribuição do ar comprimido .............................................................33
Figura 13 - Compressor tipo pistão (amarelo), com reservatório de 25L (preto). .....................................34
Figura 14 - Divisão dos compressores conforme a sua funcionalidade .......................................................35
Figura 15 - Compressor por pistão ............................................................................................................................35
Figura 16 - Compressor por diafragma ....................................................................................................................36
Figura 17 - Compressor tipo palheta ........................................................................................................................36
Figura 18 - Compressor tipo parafuso ......................................................................................................................37
Figura 19 - Compressor de lóbulo ou roots ............................................................................................................37
Figura 20 - Compressor de anel líquido ...................................................................................................................37
Figura 21 - Compressor radial ......................................................................................................................................38
Figura 22 - Compressor axial ........................................................................................................................................38
Figura 23 - Resfriador posterior com a sua simbologia ......................................................................................44
Figura 24 - Reservatório de ar comprimido com a sua simbologia ...............................................................44
Figura 25 - Secagem por refrigeração ......................................................................................................................47
Figura 26 - Secagem por absorção ............................................................................................................................48
Figura 27 - Secagem por adsorção ............................................................................................................................49
Figura 28 - Esquema da produção, armazenamento e limpeza do ar comprimido.................................50
Figura 29 - a) Rede de ar comprimido com circuito aberto; b) Circuito fechado e circuito misto ......51
Figura 30 - Colocação de dreno e inclinação das tubulações ..........................................................................51
Figura 31 - a) Tubo de polietileno; b) Tubo de nylon ...........................................................................................53
Figura 32 - Conexão instantânea ................................................................................................................................54
Figura 33 - Unidade de conservação com as suas simbologias ......................................................................55
Figura 34 - Distribuição dos componentes de acordo com o tipo de elemento ......................................59
Figura 35 - Atuadores de simples ação com suas respectivas simbologias ................................................60
Figura 36 - Atuador de dupla ação ............................................................................................................................61
Figura 37 - Composição interna de um cilindro de dupla ação ......................................................................61
Figura 38 - a) Atuadorcom giro controlado; b) Atuador tipo motor (motor tipo palheta), 
com suas respectivas simbologias ..............................................................................................................................61
Figura 39 - a) Atuadores com haste passante; b) Tandem; c) Sem haste; d) Com garra; 
e) Com músculos ...............................................................................................................................................................62
Figura 40 - Válvula direcional 5/2 vias com duplo piloto e acionamento manual, com a sua 
simbologia ...........................................................................................................................................................................62
Figura 41 - Válvula direcional com três direções...................................................................................................63
Figura 42 - Válvula direcional com cinco vias ........................................................................................................63
Figura 43 - Utilização de simbologias de leitura ...................................................................................................64
Figura 44 - Representação dos orifícios de uma válvula direcional ...............................................................65
Figura 45 - Válvula 3/2 vias com duplo piloto ........................................................................................................66
Figura 46 - Válvula de controle de fluxo variável unidirecional .......................................................................67
Figura 47 - Válvula de controle de fluxo variável bidirecional .........................................................................67
Figura 48 - Válvula alternadora ...................................................................................................................................68
Figura 49 - Válvula de simultaneidade .....................................................................................................................68
Figura 50 - Válvula de controle de fluxo com escape rápido............................................................................69
Figura 51 - Temporizador com suas simbologias .................................................................................................69
Figura 52 - Contador pneumático com a sua simbologia .................................................................................70
Figura 53 - a) Acionamento direto; b) Acionamento indireto ..........................................................................71
Figura 54 - Tipos de acionamentos musculares ....................................................................................................71
Figura 55 - Acionamento por pino .............................................................................................................................72
Figura 56 - Acionamento por rolete ..........................................................................................................................72
Figura 57 - Acionamento por rolete escamoteável ou gatilho ........................................................................73
Figura 58 - Posicionamento dos acionamentos mecânicos. a) por pino; b) por rolete; 
c) por rolete escamoteável .............................................................................................................................................73
Figura 59 - Acionamentos pneumáticos: piloto negativo .................................................................................74
Figura 60 - Acionamentos pneumáticos: piloto positivo ...................................................................................74
Figura 61 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando interno .....................75
Figura 62 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando externo ....................75
Figura 63 - Acionamento combinado por solenoide e piloto ou botão ......................................................75
Figura 64 - Válvula direcional 2/2 vias NF com acionamento por rolete e retorno por mola ...............79
Figura 65 - Princípio de funcionamento de um vácuo .......................................................................................81
Figura 66 - Princípio do efeito de Venturi e ventosas..........................................................................................82
Figura 67 - Simbologias das ventosas de acordo com a sua aplicação ........................................................83
Figura 68 - Exemplo para aplicação da representação dos movimentos ....................................................85
Figura 69 - Diagrama trajeto-passo ...........................................................................................................................87
Figura 70 - Exemplo de diagrama trajeto-passo ...................................................................................................87
Figura 71 - Diagrama trajeto-tempo .........................................................................................................................87
Figura 72 - Diagrama de comando ............................................................................................................................88
Figura 73 - Divisão de um circuito pneumático, utilizando uma representação numérica e 
por letras ...............................................................................................................................................................................90
Figura 74 - Exemplo para utilizar o método intuitivo: transporte de produtos ........................................90
Figura 75 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo ..................................................................91
Figura 76 - Acionamento indireto para avanço e retorno dos cilindros A e B............................................92
Figura 77 - Circuito pneumático com a representação em forma de letras e numérica ........................92
Figura 78 - Circuito 1 .......................................................................................................................................................93
Figura 79 - Circuito 2 .......................................................................................................................................................93
Figura 80 - Circuito 3 .......................................................................................................................................................94
Figura 81 - Circuito 4 .......................................................................................................................................................94
Figura 82 - Circuito 5 .......................................................................................................................................................95
Figura 83 - Circuito 6 .......................................................................................................................................................95
Figura 84 - Circuito 7 .......................................................................................................................................................96
Figura 85 - Circuito 8 .......................................................................................................................................................97
Figura 86 - Roda d’água .................................................................................................................................................99
Figura 87 - Princípio de uma prensa hidráulica .................................................................................................. 101
Figura 88 - Aplicação da lei de Stevin ....................................................................................................................101
Figura 89 - Força exercida sobre um objeto com sólido e sobre objeto com líquido .......................... 103
Figura 90 - Exemplo de um intensificador de pressão .................................................................................... 103
Figura 91 - Reservatórios de água ........................................................................................................................... 104
Figura 92 - Reservatório de água com três furos ............................................................................................... 104
Figura 93 - Aplicação do princípio de Bernouli .................................................................................................. 105
Figura 94 - Exemplo de fluxo laminar e turbulento .......................................................................................... 105
Figura 95 - a) Reservatório; b) Filtros ...................................................................................................................... 108
Figura 96 - Esquema de um reservatório ............................................................................................................. 110
Figura 97 - Tipos de reservatórios ........................................................................................................................... 110
Figura 98 - Resfriadores .............................................................................................................................................. 111
Figura 99 - Válvula direcional de centro aberto ................................................................................................. 112
Figura 100 - Válvula direcional de centro fechado ............................................................................................ 113
Figura 101 - Válvula direcional de centro em tandem ..................................................................................... 113
Figura 102 - Válvula direcional de centro aberto negativo ............................................................................ 114
Figura 103 - a) Válvula de desaceleração; b) Simbologia ................................................................................ 115
Figura 104 - a) Válvula reguladora de pressão; b) Um circuito utilizando uma válvula 
reguladora de pressão .................................................................................................................................................. 115
Figura 105 - a) Válvula controladora de vazão com pressão compensada; b) Simbologia ............... 116
Figura 106 - Tipos de válvulas redutoras de pressão ........................................................................................ 116
Figura 107 - Acumulador ............................................................................................................................................ 117
Figura 108 - a) Atuador telescópico; b) Simbologia ......................................................................................... 120
Figura 109 - Circuito de descarga ............................................................................................................................ 121
Figura 110 - Circuito regenerativo .......................................................................................................................... 122
Figura 111 - Válvula limitadora de pressão de descarga diferencial ........................................................... 123
Figura 112 - Circuito de descarga de um acumulador .................................................................................... 124
Figura 113 - Circuito com aproximação rápida e avanço controlado ........................................................ 125
Figura 114 - Descarga automática da bomba..................................................................................................... 126
Figura 115 - Sistema alta-baixa ................................................................................................................................ 127
Figura 116 - Circuito de controle de entrada do fluxo ..................................................................................... 128
Figura 117 - Circuito de controle de saída de fluxo .......................................................................................... 129
Figura 118 - Controle de vazão por desvio do fluxo ......................................................................................... 130
Figura 119 - Válvula de contrabalanço .................................................................................................................. 131
Figura 120 - Circuito com redução de pressão ................................................................................................... 132
Figura 121 - Válvula de contrabalanço diferencial ............................................................................................ 133
Figura 122 - Válvula de retenção pilotada ............................................................................................................ 134
Figura 123 - Gráfico para estabelecer o diâmetro interno de uma mangueira ...................................... 157
Figura 124 - a) Funcionamento de uma botoeira; b) Botão pulsador; c) Botão giratório 
com trava; d) Botão cogumelo com trava. ........................................................................................................... 166
Figura 125 - a) Chave fim de curso tipo rolete; b) Chave fim de curso do tipo rolete 
escamoteável (gatilho) ................................................................................................................................................. 166
Figura 126 - a) Sensor capacitivo; b) Sensor indutivo; c) Sensor óptico de barreira. As imagens 
estão acompanhadas de suas simbologias .......................................................................................................... 167
Figura 127 - Sensor magnético acoplado a um atuador com êmbolo magnético ............................... 167
Figura 128 - Pressostato com a sua simbologia ................................................................................................. 168
Figura 129 - a) Temporizador TON; b) Temporizador TOF. ............................................................................. 169
Figura 130 - Contador com a sua simbologia ..................................................................................................... 169
Figura 131 - Válvula direcional 3/2 vias NF. a) Acionamento por solenoide; b) Retorno por mola
 com a sua simbologia .................................................................................................................................................. 169
Figura 132 - Funcionamento de um solenoide com a sua simbologia ...................................................... 170
Figura 133 - Resolução do circuito 1 ...................................................................................................................... 170
Figura 134 - Resolução do circuito 2 ...................................................................................................................... 171
Figura 135 - Resolução do circuito 3 ...................................................................................................................... 171
Figura 136 - a) Circuito A; b) Circuito B; c) Circuito C; d) Circuito D ............................................................. 172
Figura 137 - a) Circuito A; b) Circuito B .................................................................................................................. 174
Figura 138 - a) Circuito A; b) Circuito B .................................................................................................................. 175
Figura 139 - a) Circuito A; b) Circuito B .................................................................................................................. 177
Figura 140- Diagrama trajeto-passo do circuito proposto ............................................................................ 178
Figura 141 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo ............................................................ 178
Figura 142 - Resolução do circuito 8 ...................................................................................................................... 179
Figura 143 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto ............................................................................ 180
Figura 144 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo ............................................................ 180
Figura 145 - Circuito 9 ................................................................................................................................................. 180
Figura 146 - Circuito de dois setores ...................................................................................................................... 182
Figura 147 - Circuito de três setores ....................................................................................................................... 182
Figura 148 - Circuito de quatro setores ................................................................................................................. 183
Figura 149 - Circuito de cinco setores.................................................................................................................... 183
Figura 150 - Circuito pelo método intuitivo ........................................................................................................ 184
Figura 151 - Circuito com a divisão em setores .................................................................................................. 184
Figura 152 - Fazendo a “transição” de um setor para outro ........................................................................... 185
Figura 153 - Fazendo a ativação ou desativação do contator K1 ................................................................ 185
Figura 154 - Fazendo a transição de um setor para outro .............................................................................. 186
Figura 155 - Esquema do circuito ............................................................................................................................ 187
Figura 156 - Sistema de controle utilizando um CP.......................................................................................... 194
Figura 157 - Dispositivos de entrada e saída que podem ser conectados ao CP .................................. 194
Figura 158 - Estrutura interna de um CP ............................................................................................................... 196
Figura 159 - a) Entrada CC; b) Entrada CA ............................................................................................................ 199
Figura 160 - Saídas digitais: a) Relé; b) Transistor; c) Triac .............................................................................. 200
Figura 161 - Saída analógica ..................................................................................................................................... 200
Figura 162 - CP compacto .......................................................................................................................................... 204
Figura 163 - Arquitetura de um CP modular ....................................................................................................... 204
Figura 164 - CP modular ............................................................................................................................................. 204
Figura 165 - Diagrama em blocos do princípio de funcionamento de um CP ....................................... 205
Figura 166 - Representação dos contatos: a) NA; b) NF .................................................................................. 212
Figura 167 - Estrutura de um diagrama Ladder ................................................................................................. 213
Figura 168 - Possíveis combinações das entradas para habilitar uma saída ........................................... 214
Figura 169 - Repetibilidade de entradas e saídas .............................................................................................. 215
Figura 170 - Representação de um circuito com relés eletromecânicos .................................................. 215
Figura 171 - a) Lógica Ladder simplificada; b) Lógica Ladder do circuito elétrico da figura 170. .... 216
Figura 172 - Ligação das entradas e saídas do CP ............................................................................................. 217
Figura 173 - Leitura de um programa de CP ....................................................................................................... 217
Figura 174 - Entradas dependente da energização dessa entrada ............................................................. 218
Figura 175 - Contato selo de um circuito em um diagrama Ladder ........................................................... 219
Figura 176 - Instruções SET e RESET ....................................................................................................................... 219
Figura 177 - Representação da porta lógica AND com o diagrama Ladder ............................................ 221
Figura 178 - Representação da porta lógica OR com o diagrama Ladder ................................................ 221
Figura 179 - Representação da porta lógica NOT com o diagrama Ladder ............................................. 222
Figura 180 - Representação da porta lógica XOR com o diagrama Ladder ............................................. 222
Figura 181 - Simplificação da tabela verdade pelo mapa de Karnaugh ................................................... 223
Figura 182 - Representação do circuito simplificado (pelo mapa de Karnaugh) com o 
diagrama em Ladder ..................................................................................................................................................... 223
Tabela 1: Conversão de pressão e vazão volumétrica ..........................................................................................27
Tabela 2: Consumo de potência de acordo com furos em tubulações de pneumática .........................52
Tabela 3: Comparação entre as normas ....................................................................................................................66
Tabela 4: Tamanho relativo das partículas ............................................................................................................. 109
Tabela 5: Comprimento de tubo equivalente à perda de carga por singularidades em metros ....... 139
Tabela 6: Comprimento de tubo equivalente à perda de carga por singularidades em metros ....... 140
Tabela 7: Tubo de aço para condução de fluidos e outros fins ...................................................................... 141
Tabela 8: Catálogo de cilindros FESTO .................................................................................................................... 146
Tabela 9: Catálogo de cilindros PARKER HANNIFIN – forças (N)..................................................................... 147
Tabela 10: Tabela de velocidades.............................................................................................................................. 154
Tabela 11: Tabela de valores ....................................................................................................................................... 155
Tabela 12: Tabela verdade da porta lógica AND .................................................................................................. 220
Tabela 13: Tabela verdade da lógica OR ................................................................................................................. 221
Tabela 14:Tabela verdade da lógica NOT .............................................................................................................. 221
Tabela 15: Tabela verdade da lógica XOR .............................................................................................................. 222
Tabela 16: Tabela verdade ........................................................................................................................................... 223
Quadro 1 - Propriedades físicas do ar comprimido ..............................................................................................23
Quadro 2 - Tipos de compressores ..............................................................................................................................34
Quadro 3 - Tipo de Compressores ...............................................................................................................................39
Quadro 4 - Critérios para escolha de compressores .............................................................................................40
Quadro 5 - Consequências da presença de água condensada nas linhas de ar .........................................43
Quadro 6 - Principais funções dos componentes da unidade de conservação ..........................................55
Quadro 7 - Identificação dos orifícios da válvula direcional ..............................................................................65
Quadro 8 - Representação simbólica dos componentes ....................................................................................80
Quadro 9 - Anotação em forma de quadro ..............................................................................................................86
Quadro 10 - Principais unidades utilizadas na hidráulica ................................................................................ 107
Quadro 11 - Composição de um sistema hidráulico ......................................................................................... 107
Quadro 12 - Composição de um sistema hidráulico ......................................................................................... 108
Quadro 13 - Comparação entre os tipos filtrantes hidráulicos ...................................................................... 109
Quadro 14 - Quadro comparativo entre os centros das válvulas direcionais ........................................... 114
Quadro 15 - Elementos construtivos das mangueiras ...................................................................................... 118
Quadro 16 - Dicas para instalação de mangueiras ............................................................................................. 119
Quadro 17 - Dicas para instalação de mangueiras ............................................................................................. 120
Quadro 18 - Fator de correção ................................................................................................................................... 145
Quadro 19 - Aplicações de cargas de Euler ........................................................................................................... 145
Quadro 20 - Comparação entre os sistemas elétrico, pneumático e hidráulico ..................................... 160
Quadro 21 - Comparação entre os sistemas pneumáticos, eletro-mecanico e eletrônicos ................ 160
Quadro 22 - Vantagens da utilização do sistema pneumático ...................................................................... 161
Quadro 23 - Vantagens da utilização do sistema hidráulico ........................................................................... 162
Quadro 24 - Mapeamento de posições de memória de um CP .................................................................... 211
Quadro 25 - Símbolos Ladder para contatos NA e NF para diferentes tipos de fabricantes ............... 212
Quadro 26 - Símbolos Ladder para saídas de diferentes tipos de fabricantes ......................................... 213
Quadro 27 - Representação das entradas e saídas de acordo com a função mostrada na 
figura 170. ......................................................................................................................................................................... 215
Quadro 28 - Letras para utilização nas entradas e saídas ................................................................................ 216
Quadro 29 - Funcionamento do SET e RESET ....................................................................................................... 220
Quadro 30 - Representação de portas lógicas ..................................................................................................... 220
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................................................15
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E DO AR COMPRIMIDO ......................................................................19
2.1 Pneumática: características do ar comprimido ................................................................................20
2.2 Propriedades físicas do ar comprimido ..............................................................................................22
2.2.1 As leis utilizadas na pneumática ..........................................................................................23
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO ...........................................................33
3.1 Produção do ar comprimido ...................................................................................................................33
3.1.1 Compressores .............................................................................................................................34
3.1.2 Sistema de refrigeração ..........................................................................................................41
3.2 Preparação do ar comprimido ...............................................................................................................42
3.2.1 Umidade .......................................................................................................................................42
3.2.2 Resfriador posterior..................................................................................................................43
3.2.3 Reservatório de ar comprimido ...........................................................................................44
3.2.4 Filtros de ar comprimido ........................................................................................................45
3.2.5 Secadores de ar..........................................................................................................................46
3.2.6 Esquema completo de produção, armazenamento e limpeza do ar 
comprimido ...........................................................................................................................................50
3.3 Distribuição do ar comprimido ..............................................................................................................50
3.3.1 Rede de distribuição ................................................................................................................50
3.3.2 Materiais utilizados nas redes de pressão ........................................................................53
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS......................................................................................................................................59
4.1 Elementos pneumáticos de trabalho ..................................................................................................59
4.1.1 Atuadores pneumáticos .........................................................................................................60
4.2 Elementos de comando ............................................................................................................................624.2.1 Válvulas direcionais ..................................................................................................................62
4.3 Elementos de processamento de sinais..............................................................................................66
4.3.1 Temporizadores .........................................................................................................................69
4.3.2 Contadores ..................................................................................................................................70
4.4 Elementos de sinais ...................................................................................................................................70
4.4.1 Comandos diretos e indiretos ..............................................................................................70
4.4.2 Acionadores ................................................................................................................................71
Sumário
5 SIMBOLOGIAS DA PNEUMÁTICA E TECNOLOGIA DO VÁCUO .......................................................................79
5.1 Representação simbólica de acordo com o tipo de acionamento ...........................................79
5.1.1 Definição das posições (conforme VDI 3260) .................................................................79
5.1.2 Simbologia gráfica de circuitos pneumáticos conforme norma ISO 1219 (NBR 
8896) ........................................................................................................................................................80
5.2 Tecnologia do vácuo ..................................................................................................................................81
5.2.1 Efeito Venturi ..............................................................................................................................81
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS ..........................................................85
6.1 Formas de representação .........................................................................................................................86
6.1.1 Diagramas de movimentos ...................................................................................................87
6.1.2 Diagrama de comando ...........................................................................................................88
6.2 Representação da numeração das simbologias de um circuito pneumático ......................88
6.2.1 Elementos de produção, tratamento e distribuição ....................................................89
6.3 Método intuitivo de construção de circuitos pneumáticos ........................................................90
6.4 Circuitos pneumáticos práticos .............................................................................................................93
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS ............................................99
7.1 Hidrostática ................................................................................................................................................ 100
7.1.1 Leis aplicadas à hidráulica .................................................................................................. 100
7.1.2 Outras características da hidráulica ................................................................................ 102
7.2 Hidrodinâmica .......................................................................................................................................... 104
7.2.1 Velocidade x vazão ................................................................................................................ 104
7.3 Composição de um sistema hidráulico ............................................................................................ 107
7.3.1 Filtros .......................................................................................................................................... 109
7.3.2 Reservatórios hidráulicos .................................................................................................... 110
7.3.3 Resfriadores (trocadores de calor) ................................................................................... 110
7.3.4 Bombas hidráulicas ............................................................................................................... 111
7.3.5 Válvulas direcionais ............................................................................................................... 112
7.3.6 Válvula de desaceleração .................................................................................................... 115
7.3.7 Acumuladores ......................................................................................................................... 117
7.3.8 Mangueiras ............................................................................................................................... 117
7.3.9 Atuadores hidráulicos .......................................................................................................... 119
7.4 Circuitos hidráulicos práticos............................................................................................................... 120
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS ..................................................... 137
8.1 Dimensionamento de sistemas pneumáticos ............................................................................... 137
8.2 Dimensionamento de sistemas hidráulicos ................................................................................... 150
9 COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS ELÉTRICOS, PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS ............................ 159
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA .............................................................................................. 165
10.1 Principais componentes dos sistemas eletropneumáticos e eletro-hidráulicos ........... 165
10.1.1 Equipamento de saída de sinal ...................................................................................... 169
10.2 Circuitos eletropneumáticos práticos ............................................................................................ 170
10.3 Método cascata elétrica ...................................................................................................................... 181
10.3.1 Etapas da cascata elétrica ................................................................................................. 182
11 HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE, CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CP ..................................... 191
11.1 A era dos controladores de lógica programável ........................................................................ 193
11.2 Utilização de um CP .............................................................................................................................. 193
12 CAPACIDADE E TIPOS DE CP ................................................................................................................................ 203
12.1 Classificação dos CPS .......................................................................................................................... 203
12.2 Modos de operação de um CP.......................................................................................................... 204
12.2.1 Princípio de funcionamento: diagrama em blocos ................................................. 205
12.2.2 Modos para verificar se o programa está certo e limpar o CP ............................. 206
12.3 Comparação do CP com outros sistemas de controle ............................................................. 206
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO .................................................................................................................... 209
13.1 Norma IEC 61131-3 ...............................................................................................................................209
13.2 Lógica de contatos ................................................................................................................................ 212
13.2.1 Símbolos básicos ................................................................................................................. 212
13.3 Diagrama de contatos em Ladder ................................................................................................... 213
13.3.1 Ligação de um CP ................................................................................................................ 217
13.3.2 Representação de portas lógicas com o diagrama Ladder .................................. 220
13.3.3 Utilização do mapa de Karnaugh para a simplificação de circuitos em Ladder ...222
14 Referências ................................................................................................................................................................ 227
15 APÊNDICES ................................................................................................................................................................ 232
16 Minicurrículo do Autor .......................................................................................................................................... 250
17 Índice ........................................................................................................................................................................... 251
A Unidade Curricular Acionamentos de Dispositivos Atuadores compõe o Módulo 
Introdutório comum aos Cursos de Habilitação Profissional da Área de Automação e 
Mecatrônica Industrial. 
O Curso Técnico em Mecatrônica tem o objetivo formar Técnicos em Mecatrônica com sólidos 
conhecimentos para atuar no desenvolvimento de sistemas automatizados de manufatura e 
na implementação e manutenção de máquinas e equipamentos automatizados, respeitando 
procedimentos e normas técnicas, bem como normas de qualidade, de saúde, de segurança e 
de meio ambiente. 
Esta Unidade Curricular tem o objetivo de familiarizar o aluno com as características 
e o funcionamento de dispositivos atuadores em sistemas de controle e automação. 
Considera conhecimentos relativos à eletricidade industrial, pneumática, hidráulica e 
controladores programáveis. 
Desse modo, trabalharemos com as principais características da pneumática e do ar 
comprimido, e os processos relacionados para sua utilização em um sistema industrial. 
Conheceremos a produção, a preparação e a distribuição do ar comprimido, mostrando as 
etapas e características de geração do ar comprimido, ate seu estagio final. Abordaremos os 
principais elementos pneumáticos, suas diferenças e aplicações para o funcionamento em 
um circuito pneumático. Estudaremos as principais simbologias da pneumática utilizadas 
em um diagrama esquemático de um circuito pneumático real, além de mostrarmos o 
funcionamento da tecnologia do vácuo. Conheceremos, também, os comandos sequenciais 
pneumáticos e os circuitos práticos que podem ser utilizados na indústria, detalhando seu 
funcionamento e apresentaremos as principais características da hidráulica, da hidrostática 
e da hidrodinâmica, mostrando os principais componentes e alguns circuitos práticos 
hidráulicos que podem ser utilizados na indústria. Apresentaremos os conceitos e cálculos 
necessários para o dimensionamento dos componentes hidráulicos e pneumáticos e 
faremos a comparação dos sistemas elétricos, pneumáticos e hidráulicos, suas semelhanças 
e diferenças e suas aplicações na indústria. 
INTRODUÇÃO
1
16 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Estudaremos, ainda, a eletropneumática e a eletro-hidráulica, mostrando suas principais vantagens 
com relação à pneumática e a hidráulica, bem como a simplificação dos circuitos, o método cascata elétrica 
e os principais circuitos que podem ser feitos com a elétrica. Em relação aos controladores programáveis, 
conheceremos o histórico dos sistemas de controle, o conceito e a utilização do CP, mostrando as gerações 
desses equipamentos, conceitos e suas principais utilizações. Estudaremos os tipos de controladores 
programáveis que existem, os seus modos de operação, a comparação dos CPs com outros sistemas 
de controle, além do principio de funcionamento dos controladores programáveis. Aprenderemos 
as linguagens de programação utilizadas na indústria abordando as características de cada uma e 
especificando a lógica Ladder. Concluindo, entenderemos a transformação de uma cascata elétrica em um 
programa de CP, mostrando as etapas dessa transformação.
Anotações:
CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E 
DO AR COMPRIMIDO
2
O interesse pela Pneumática acompanha a humanidade há muito tempo. Desde a antiga 
Grécia, os princípios hidráulicos e pneumáticos têm sido utilizados em benefício da sociedade. 
O termo pneumática, que é de origem grega (pneumos ou pneuma), significa respiração, 
sopro. A Física sempre se interessou por estudar os fenômenos dinâmicos relacionados aos 
gases e aos vácuos. Atualmente, uma forma de utilizar a energia do ar para gerar energia 
mecânica pode ser vista nos elevadores de plataformas de cadeiras de rodas de alguns 
ônibus urbanos (FIGURA 1).
Figura 1 - Elevação de plataforma por ar comprimido
Fonte: SENAI-RS
A constante evolução tecnológica impulsiona o desenvolvimento de técnicas de trabalho 
que possibilitam o aprimoramento dos processos e dos equipamentos. Para isso, é fundamental 
o conhecimento acerca dos meios de transmissão de energia. Podemos transmitir energia de 
um meio para outro de forma pneumática, hidráulica, mecânica, elétrica e eletrônica.
Em nosso estudo sobre as características dos sistemas pneumáticos, vamos descobrir como 
eles são criados, como são armazenadas e transmitidas as energias do ar, para que servem 
essas energias e como você pode utilizá-las.
20 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Você deve saber que o ar atmosférico é constituído por uma mistura de diversos gases, por impurezas 
decorrentes de poluição (poeira, partículas de carbono provenientes de combustões incompletas, dióxido de 
enxofre e outros) e por vapor d’água. Enquanto o ar é um elemento abundante na natureza e, de certa forma, 
gratuito, o ar atmosférico comprimido é a energia dos equipamentos pneumáticos.
Embora os conceitos básicos da Pneumática e sua aplicação sejam bastante conhecidos pela 
humanidade, foi preciso aguardar até o século XIX para o estudo contínuo de seu comportamento e 
de suas características. A introdução da pneumática na indústria só ocorreu em 1950. Antes dessa data, 
já havia alguns campos de aplicação e de aproveitamento da pneumática, por exemplo, a indústria de 
mineração, da construção civil e a indústria ferroviária (freios a ar comprimido). 
A introdução da pneumática na indústria começou com a necessidade de automatização e de 
racionalização dos processos de trabalho. Apesar de sua rejeição inicial, normalmente devido à falta de 
conhecimento e de instrução, a pneumática foi aceita, e a variedade de campos de aplicação aumentou 
cada vez mais com o passar do tempo. Como essa área de conhecimento é bastante ampla, vamos iniciar 
nosso estudo com algumas informações básicas. Começaremos com as características do ar comprimido.
2.1 PNEUMÁTICA: CARACTERÍSTICAS DO AR COMPRIMIDO
Para que possamos obter ar comprimido, é necessária a combinação de força e de pressão. Mas, o que é 
ar comprimido? Como o nome já diz, é o ar atmosférico que encontramos normalmente na natureza sobre 
pressão em um objeto confinado. Comprimimos o ar em um objeto, que pode ser grande ou pequeno, para 
utilizar sua força de várias maneiras. 
Uma corneta, um frasco de desodorante spray, a porta do ônibus, um amortecedor de carro, todos esses 
objetos e equipamentos usam a força do ar que está confinado em reservatórios confinados. Usamos os 
princípios da pneumática quando sopramos em uma corneta (FIGURA 2), para gerar o som, utilizamos a 
força do ar que sai dosnossos pulmões. Uma forma mais fácil de gerar um som semelhante é usando uma 
corneta de ar comprimido, o ar atmosférico fica comprimido no frasco e, quando apertamos o botão, ele 
sai com força e pressão maior do que a produzida pelos nossos pulmões.
Figura 2 - Usos do ar ambiente e ar comprimido
Fonte: SENAI-RS
Então, como vimos, para transformar o ar comum em ar comprimido, precisamos combinar força e 
pressão. A seguir, vamos relembrar os conceitos relacionados a essas duas grandezas.
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E DO AR COMPRIMIDO 21
Força 
É qualquer influência capaz de produzir uma alteração no movimento de um corpo. Quando 
alguém empurra um carro, por exemplo, uma força é gerada para que ocorra o deslocamento 
do veículo. Quanto mais pessoas ajudarem a empurrar o carro, maior será a força aplicada e, 
consequentemente, o deslocamento do veículo será maior em determinado período de tempo. No 
ramo industrial podem existir empurradores para expulsar um material de cima de uma esteira. Eles 
devem ter uma força maior do que a força que deixa o material em cima da esteira.
Pressão 
É a força exercida por unidade de superfície. Quando enchemos um pneu de bicicleta temos um 
exemplo prático da pressão. Quanto mais enchemos um pneu, mais “duro” ele fica, aumentando, 
assim, sua pressão interna (FIGURA 3). Para podermos encher o pneu, a força do ar que entra deverá 
ser maior do que a força do ar que sai dele. Assim podemos enchê-lo. 
Figura 3 - Exemplo prático de pressão
Fonte: SENAI-RS
Em um ambiente ou local confinado em que a área é fixa, quanto maior for a pressão que exercermos 
maior será a força resultante. Veja o exemplo de um empurrador que funciona na indústria: quanto maior 
for a pressão do expulsador, maior será sua força. Ou seja, um material mais pesado pode ser expulso com 
o aumento da pressão, desde que o expulsador aceite aquela pressão exercida nele.
Quando estudamos pressão, devemos levar em conta a pressão absoluta, que é a soma das pressões 
atmosférica e relativa. A pressão relativa, também conhecida como sobrepressão, pressão manométrica ou 
pressão instrumental, é a pressão medida no manômetro, conforme demonstra a Figura 4.
50
0
100
150
psi 350
400
300
250
200
Figura 4 - Manômetro
Fonte: SENAI-RS
22 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
A pressão atinge tudo o que está na a Terra. Sobre a superfície do planeta há uma camada de ar que 
exerce uma determinada pressão, mas que não é constante. Essa pressão muda de acordo com a situação 
geográfica e as condições atmosféricas. O zero de pressão absoluta é o ponto em que não existe pressão 
alguma, conhecido como vácuo.
A atmosfera exerce sobre nós uma força equivalente ao seu peso, mas não a sentimos, pois ela atua em 
todos os sentidos e direções com a mesma intensidade. A pressão atmosférica pode ser medida de diversas 
maneiras, mas todos os seus valores são equivalentes. Podemos medir a pressão atmosférica das seguintes 
formas: método da coluna de mercúrio, bar, Pascal ou quilograma-força (FIGURA 5).
Figura 5 - Experimento da coluna de mercúrio
Fonte: SENAI-RS
O valor da pressão atmosférica ao nível do mar a uma temperatura de 20°C e a uma umidade relativa 
de 36% é de: 
a) 1 atm (atmosfera) = 760 mm (torricelli, coluna de mercúrio);
b) 1 atm (atmosfera) = 1 bar;
c) 1 atm (atmosfera) = 14,5 lbf/pol² (libras por polegadas);
d) 1 atm (atmosfera) = 100.000 (105Pa) – Pascal (do físico Blaise Pascal);
e) 1 atm (atmosfera) = 1 kgf/cm² (quilogramas por centímetros).
Agora, vamos ver como a indústria utiliza a pressão relativa, que é a pressão dos sistemas pneumáticos. 
Assim, entenderemos como a força do ar é utilizada nos processos da indústria.
 FIQUE 
 ALERTA
A pressão de trabalho na pneumática é perigosa e necessita de equipamentos de 
proteção para o seu correto manuseio.
2.2 PROPRIEDADES FÍSICAS DO AR COMPRIMIDO
Por causa de algumas propriedades físicas muito interessantes do ar comprimido, ele é utilizado na 
indústria em processos que precisam ser automatizados; isto é, algumas máquinas precisam trabalhar 
de forma automática exercendo uma força muito grande para empurrar outros objetos, gerar produtos, 
enfim, várias aplicações que vamos ver agora. Como o ar é de graça, a utilização da pneumática é uma 
atividade barata, limpa e rentável. 
Veremos, a seguir, as propriedades do ar comprimido para que tudo isso seja possível. O Quadro 1 
mostra as principais propriedades com exemplos.
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E DO AR COMPRIMIDO 23
COMPRESSIBILIDADE Reduz o volume da estrutura do ar.
F
ELASTICIDADE Possibilita que o ar volte a seu volume inicial após 
aplicar uma força de compressão 
F
DIFUSIBILIDADE Permite a mistura homogênea com qualquer meio 
gasoso que não seja saturado.
PESO DO AR Se colocarmos dois recipientes em uma balança, um 
vazio e o outro com ar, notamos que o recipiente 
sem ar é mais leve do que o recipiente com ar.
PESO DO AR (COM 
TEMPERATURA 
NORMAL E 
AQUECIDO)
Com dois recipientes, um aquecido e outro com 
temperatura ambiente, notaremos que o recipiente 
que teve elevação de temperatura ficou mais leve.
EXPANSIBILIDADE O ar se expande e se adapta a qualquer tipo de 
forma.
Quadro 1 - Propriedades físicas do ar comprimido
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2000]
2.2.1 AS LEIS UTILIZADAS NA PNEUMÁTICA
A partir de várias experiências, os físicos verificaram que as propriedades físicas do ar comprimido 
apresentavam alguns padrões; isto é, sempre que se fazia determinada ação, o experimento respondia da 
mesma forma, por exemplo, na experiência do peso do ar. Os físicos notaram que sempre que se aquecia um 
recipiente, ele ficava mais leve do que o outro recipiente que não tinha sido aquecido. Assim, eles fizeram 
várias experiências e registraram os resultados, surgindo, assim, as leis que mostravam o comportamento 
de cada experiência. 
Essas leis são muito importantes, pois nos ajudam a saber como um equipamento vai se comportar se 
agirmos de determinado modo. Para trabalhar em uma máquina pneumática, você deve saber algumas 
dessas leis. Vamos ver a lei geral dos gases, pois esses princípios se aplicam a todas as leis.
24 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Lei geral dos gases ideais
Esta lei leva em consideração que o volume (V), a temperatura (T) e a pressão (P) são variáveis. Assim, 
para o caso de dois gases diferentes, de acordo com a lei geral dos gases (FIGURA 6), temos: 
P1.V1 P2.V2
T1 T2=
Nessa fórmula temos as seguintes definições:
P1 = pressão de um dos gases (em atm);
P2 = pressão do outro gás (em atm);
 V1 = volume de um dos gases (em litros ou dm³);
 V2 = volume do outro gás (em litros ou dm³);
T1 = temperatura de um dos gases (em kelvin);
 T2 = temperatura do outro gás (em kelvin).
Condições iniciais de
pressão volume 
temperatura
Transformação
Condições �nais de
pressão volume 
temperatura
(a) (b)
Figura 6 - Lei geral do gases
Fonte: SENAI-RS
Ou seja, em relação a um gás, se multiplicarmos a pressão (P) pelo volume (V) e dividirmos por sua 
temperatura (T), o resultado desse cálculo terá um valor constante idêntico para qualquer outro gás ideal. 
Nesse tipo de transformação, é necessário saber qual o tipo de gás que está sendo utilizado, para que os 
cálculos possam ser feitos.
Antes de continuar vendo as leis utilizadas na Pneumática, vamos conhecer algumas questões sobre 
transformações e temperaturas que os gases e os líquidos podem sofrer.
Quando você estiver trabalhando com gases, terá de saber como podem ser medidas suas 
temperaturas e as transformações que eles sofrem ao serem aquecidos ou resfriados. Dependo da 
situação, você utilizará as medições baseadas em graus Celsius (°C) Fahrenheit (ºF) ou Kelvin (K). 
Vamos ver cada uma.
Temperatura em graus Celsius (°C)
A escala de temperatura de graus Celsius é dividida em 100 partes iguais. Zero grau Celsius (0°C) 
representa o congelamento da água, enquanto 100 graus Celsius (100°C) representa sua evaporação.
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICAE DO AR COMPRIMIDO 25
Temperatura em graus Fahrenheit (ºF)
A escala de temperatura de graus Fahrenheit é dividida em 180 partes iguais. O congelamento da água 
acontece aos 32 graus Fahrenheit (32°F) e a evaporação, aos 212 graus Fahrenheit (212°F).
A escala Fahrenheit foi utilizada principalmente pelos países colonizados pelos bri-
tânicos. Atualmente, seu uso se restringe a poucos países de língua inglesa, como os 
Estados Unidos e Belize. A escala Celsius é utilizada em países que adotam o SI, entre 
eles, o Brasil.
 VOCÊ 
 SABIA?
 CASOS E RELATOS
Nas férias de julho, um casal brasileiro resolveu viajar a Nova Iorque. Compraram as passagens 
de uma companhia aérea norte-americana, pois havia uma boa promoção. Minutos antes de 
pousar no aeroporto da Big Apple, o piloto americano informou aos passageiros a temperatura 
local, que era de 30°.
Ansiosos pela chegada a Nova Iorque, tiraram todos os casacos que vestiam e se prepararam para o 
desembarque. Pegaram as malas, passaram pela alfândega e, quando saíram do aeroporto, tomaram um 
tremendo susto. Estava um frio de bater os queixos! 
Foi aí que eles se lembraram de converter a temperatura que o piloto norte-americano tinha informado 
no avião. Os 30° de temperatura local a que o piloto se referiu era na escala Fahrenheit, que é o padrão 
para os EUA, enquanto no Brasil, o padrão é a escala Celsius. Fazendo rapidamente as contas, eles viram 
que 30°F equivale a 0°C! Estava explicada a confusão.
Temperatura em graus Kelvin (K)
A escala de temperatura de graus Kelvin é dividida em 100 partes iguais. A temperatura em Kelvin 
também é conhecida como “zero absoluto”, pois é a mínima temperatura natural. Nessas condições, não 
ocorre mais a vibração de moléculas, de modo que é impossível chegar a uma temperatura inferior. 
A temperatura mínima em graus Kelvin corresponde a -273,15°C. Esse valor é resultado da conversão 
entre graus Celsius e graus Kelvin: 
0°C = 273,15K
100°C = 373,15K
Relação entre escalas de temperatura
26 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Tmax - T
Tmax - Tmin
Nessa fórmula, temos as seguintes definições:
Tmax significa temperatura máxima de uma das escalas;
Tmin significa temperatura mínima de uma das escalas;
T significa temperatura atual de uma das escalas.
100 - ºC 373,15 - K
100 - 0 373,15 - 273,15
= 212 - ºF
212 - 32
=
Como vimos:
ºC significa temperatura em graus Celsius.
ºF significa temperatura em graus Fahrenheit.
K significa temperatura atual em Kelvin.
100 - ºC 373,15 - K
100 100
= 212 - ºF
180
= , dividindo os divisores por 20, temos:
100 - ºC 373,15 - K
5 5
= 212 - ºF
9
=
Comparação entre as escalas
A Figura 7 mostra um comparativo entre as escalas. Notamos que a comparação entre elas é feita 
sempre de acordo com o congelamento e a evaporação da água.
T Evaporação da
água
Congelamento da
água
100 212 373,15
100
divisões
180
divisões
100
divisões
0 32 273,15
Celsius Fahrenheit Kelvin
max
minT
Figura 7 - Comparativo entre as escalas de temperatura em Celsius, Fahrenheit e Kelvin
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Fases de transformação da água
Como você sabe, quando aquecemos a água ela se transforma em vapor, e quando a resfriamos, torna-se gelo. A 
esse processo damos o nome de transição de fase ou mudança de fase, que é a transformação de uma fase para outra. 
Uma característica bem interessante que pode ocorrer na mudança de fase é a mudança de temperatura. 
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E DO AR COMPRIMIDO 27
As principais mudanças que ocorrem são:
f ) solidificação - transformação do estado líquido para o sólido;
g) fusão - transformação do estado sólido para o líquido;
h) condensação - transformação do vapor em água;
i) evaporação/ebulição - transformação da água em vapor.
A partir de várias experiências, os físicos criaram algumas medidas para facilitar o processo de análise de 
transformação dos líquidos e da própria água. Essas medidas são dadas por suas siglas: bar; atm (atmosfera); 
kgf (quilograma-força); N (newton); pé (medida de um pé); m (metro); dm (decímetro); gal (galão).
Veja na Tabela 1 as unidades de medida e as equivalências relativas à conversão de pressão e 
vazão volumétrica. Em negrito, marcamos as equivalências que são mais utilizadas.
Tabela 1: Conversão de pressão e vazão volumétrica
Equivalências
1kgf/cm² 14,22lbf/pol²
0,98bar ≈ 1bar
10m.c.a (metros de coluna de água)
0,968atm ≈ 1atm
1atm 1,083kgf/cm² ≈ 1kgf/cm²
14,51psi ≈ 14,7psi
1bar
1bar 1,083kgf/cm² ≈ 1kgf/cm²
14,51psi ≈ 14,7psi
100 kPa
1N/m² 0,0001kgf/cm²
1pé³/min (ft³/min) 28,32 l/min
1m³/min 1000 l/min
35,32pés³/min
264,17ga l/min
1dm³/min
1 Galão/min (gpm)
1 l/min
3,78 l/min
Fonte: PARKER HANNIFIN, 2000
A partir da lei geral dos gases, vamos ver agora as leis aplicadas à Pneumática. Cada lei leva o nome de 
seus descobridores, os físicos Blaise Pascal, Boyle-Marriotte, Gay-Lussac e Charles. 
28 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Lei de Pascal
O físico Blaise Pascal formulou a seguinte lei, que leva seu nome: “A pressão exercida em um líquido 
confinado em forma estática atua em todos os sentidos e direções, com a mesma intensidade, exercendo forças 
iguais em áreas iguais”. O que Pascal quer dizer com isso? Ora, como o ar é muito compressível (você se lembra 
da característica da compressibildiade que vimos antes?) quanto está sob a ação de pequenas forças contido 
em um recipiente fechado, ele exerce uma pressão igual sobre as paredes, em todos os sentidos. A experiência 
que Pascal fez está ilustrada na Figura 8. Ele viu que, ao pressionar a tampa da garrafa, a pressão era distribuída 
em todo o recipiente e em todas as direções.
P
F
A
P
A
P
A
P
Figura 8 - Experimento de Pascal
Fonte: SENAI-RS
Lei de Boyle-Mariotte
Pela lei de Boyle-Mariotte podemos saber como ocorre a transformação isotérmica, isto é, a transformação 
que ocorre sobre uma mesma temperatura (“iso”, em grego, significa igual). Como já vimos nas propriedades 
físicas do ar comprimido, o ar tem uma propriedade específica para se tornar comprimido. O ar pode ser 
pressionado, variando seu volume conforme a força exercida em um recipiente. Assim, de acordo com a lei 
de Boyle-Mariotte, “em um sistema isotérmico, quanto menor o volume de um recipiente, maior é a pressão 
aplicada” (FIGURA 9).
Figura 9 - Experimento de Boyle-Mariotte
Fonte: SENAI-RS
Quanto maior a pressão sobre o ar, maior a variação de seu volume. Nesse tipo de ação, notamos que a 
variação do volume e de pressão ocorre com uma temperatura constante. Sabemos que, no sistema isotérmico 
(mesma temperatura), a temperatura do gás 1 é igual à temperatura do gás 2; ou seja: T1 = T2. Assim, utilizando 
a fórmula geral dos gases, temos: P1 . V1 = P2 . V2
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E DO AR COMPRIMIDO 29
Lei de Gay-Lussac 
Pela lei Gay-Lussac podemos saber como ocorre a transformação isobárica, isto é, a transformação que 
ocorre sobre uma mesma pressão. Segundo a Lei de Gay-Lussac, “em uma transformação isobárica, quanto 
maior a temperatura, maior será o volume utilizado” (FIGURA 10).
(1,00 atm) (1,37 atm)
Gelo Água Fervento 
Figura 10 - Experimento de Gay-Lussac
Fonte: SENAI-RS
No sistema isobárico, a pressão do gás 1 é igual à pressão do gás 2, P1 = P2. Assim, utilizando a lei geral 
dos gases, temos:
P1 = P2
T1 > T2 V1 > V2 V2V1
T1 T2=
, ou .
Lei de Charles
Pela lei de Charles podemos saber como ocorre a transformação isocórica, ou isométrica, isto é, a transformação 
que ocorre sobre um mesmo volume. Segundo a lei de Charles, “quanto maior a pressão de um gás aplicada em 
um recipiente com um volume constante, maior será a temperatura desse gás” (FIGURA 11).
Gás Líquido
Figura 11 - Experimento de Charles
Fonte: SENAI-RS
No sistema isocórico (ou isométrico), o volume do gás 1 é igual ao volume do gás 2, V1 = V2. Utilizando a lei 
geral dos gases, temos:
V1 = V2
P1 > P2 T1 > T2 P2P1
T1 T2=
, ou .
30 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
 RECAPITULANDO
Estudamos neste capítulo as característicasdos sistemas pneumáticos que são usados, principalmente, 
como elementos de transmissão e força. Vimos as características do ar comprimido, além das características 
do próprio ar, que são atribuídas também ao ar comprimido. 
Conhecemos as formas de transformação de temperatura, pressão e volume que podem interferir na 
eficiência do ar comprimido, além das fases de transformação da água, que interferem também no rendimento 
do ar comprimido.
2 CARACTERÍSTICAS DA PNEUMÁTICA E DO AR COMPRIMIDO 31
Anotações:
PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E 
DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO
3
Agora que vimos as características e propriedades do ar comprimido, vamos estudar como 
ele é produzido, preparado e distribuído. Antes de tudo, você deve saber que, na pneumática, 
os gases sempre permanecem em seu estado, nas temperaturas e pressões normais. Isso quer 
dizer que, para produzir, preparar e distribuir o ar comprimido, ele sempre estará em seu estado 
normal, isto é, sem variações. 
Vamos ver como é a instalação de uma rede de ar comprimido. Na Figura 12 você acompanha 
todo o caminho que o ar natural percorre até se transformar em ar comprimido.
1
5 7 8
2 3 4 6 9 10 11
12
1. Compressor
2. Resfriador posterior ar/ar
3. Separador de condensados
4. Reservatório
5. Purgador automático
6. Pré - �ltro coalescente
7. Secador
8. Purgador automático eletrônico
9. Pré - �ltro coalescente grau x
10. Pré - �ltro coalescente grau y
11. Pré - �ltro coalescente z
12. Separador de água e óleo
Figura 12 - Produção, preparação e distribuição do ar comprimido
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
3.1 PRODUÇÃO DO AR COMPRIMIDO
A partir da Figura 12, apresentaremos cada elemento que compõe essa rede, que é formada 
por 12 elementos. 
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL34
3.1.1 COMPRESSORES
Há vários tipos de compressores. Cada compressor deve ser escolhido de acordo com as características 
do ambiente em que será utilizado. O compressor tem como principais funções:
a) transformar o ar em ar comprimido;
b) filtrar o ar; 
c) armazenar o ar.
A Figura 13 mostra um exemplo de compressor com a sua simbologia. A compressão é feita pelo compressor, e o ar 
é armazenado no reservatório e sua simbologia ao lado direito.
 
Figura 13 - Compressor tipo pistão (amarelo), com reservatório de 25L (preto).
Fonte: SENAI-RS
Tipos de compressores
No Quadro 2, temos os tipos de compressores.
TIPO DESCRIÇÃO
Compressores 
volumétricos ou de 
deslocamento positivo
Trabalham com a ajuda de uma rotação em conjunto com o movimento 
alternado do pistão. Nesses compressores se consegue a elevação da 
pressão por meio da redução do volume ocupado pelo ar. 
O funcionamento é o seguinte: inicialmente, entra uma certa quantidade 
de ar no interior de uma câmara de compressão, na qual ocorre uma 
força para diminuir o volume dessa câmara, aumentando consequente-
mente a pressão do ar. Após essa fase, a câmara é liberada, de modo que 
o ar é liberado com uma pressão muito maior.
Compressores dinâmicos 
ou turbocompressores
Possuem duas partes principais: impelidor e difusor. O impelidor é uma 
parte rotativa munida de pás que transferem ao gás a energia recebida 
pelo acionador. Após essa fase, o escoamento feito pelo impelidor é 
recebido pelo difusor, que tem como principal função transformar a 
energia do gás em entalpia (transformação de energia), tendo assim um 
ganho de pressão.
Quadro 2 - Tipos de compressores
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Os compressores volumétricos (ou de descolamento positivo) e dinâmicos (ou turbocompressores) 
possuem subdivisões. A Figura 14 mostra essa subdivisão.
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 35
Pistão
Diafragma
Palhetas
Radiais
Parafuso
Lóbulos
Anel Líquido
Axiais
Compressores
Alternativos Rotativos
Volumétricos Dinâmicos
Figura 14 - Divisão dos compressores conforme a sua funcionalidade
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
A seguir, veremos as características principais de cada tipo de compressor, iniciando pelo compressores 
volumétricos alternativos e os compressores volumétricos rotativos; posteriormente, teremos os 
compressores dinâmicos radiais e os compressores dinâmicos axiais.
Características dos compressores volumétricos alternativos
Compressor de pistão
O compressor de pistão, apresentado na Figura 15, leva o ar por meio do movimento do pistão (para 
cima e para baixo), comprimindo e descarregando o ar. Esses processos são controlados por válvulas de 
entrada e de descarga. Diferentes pressões são geradas por vários estágios de compressão em série e pelo 
uso de vários cilindros, e assim podem produzir diferentes volumes de ar. 
Os compressores de pistão podem ser construídos em vários modelos e com diferentes posicionamentos 
dos cilindros, como: vertical, horizontal, em V, em W ou horizontalmente oposto.
Figura 15 - Compressor por pistão
Fonte: FESTO DIDATIC, 20012a
Compressor de diafragma
O compressor de diafragma (FIGURA 16) usa eixos de ligação e diafragmas elásticos para compressão. Ao 
contrário do compressor de pistão, cujo pistão se move de um lado para outro entre duas posições, o compressor 
de diafragma é induzido a se mover em oscilações não lineares. O diafragma é fixo por sua extremidade e é 
movimentado pelo eixo de ligação, cujo comprimento depende da deformação do diafragma. 
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL36
Figura 16 - Compressor por diafragma
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Características dos compressores volumétricos rotativos
Compressor tipo palheta
O compressor tipo palheta (FIGURA 17) possui um rotor que gira excentricamente 1em relação à carcaça. Esse 
rotor possui rasgos radiais que se prolongam por todo o seu comprimento e nos quais são inseridas palhetas 
retangulares. Quando o rotor gira, as palhetas se deslocam radialmente sob a ação da força centrífuga e se 
mantêm em contato com a carcaça. O ar penetra pela abertura de sucção e ocupa os espaços definidos entre as 
palhetas. Devido à excentricidade do rotor e às posições das aberturas de sucção e descarga, os espaços entre as 
palhetas se reduzem, diminuindo o volume ocupado pelo ar e aumentando sua pressão, liberando-o para fora. 
Figura 17 - Compressor tipo palheta
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Compressor tipo parafuso
O compressor tipo parafuso (FIGURA 18) possui dois rotores em forma de parafuso que giram em sentido 
contrário, mantendo entre si uma condição de engrenamento. A conexão do compressor com o sistema é feita 
por meio das aberturas de sucção e descarga diretamente opostas. O ar entra pela abertura de sucção e ocupa 
os intervalos entre os filetes dos rotores. A partir do momento em que há o engrenamento de um determinado 
filete, o ar nele contido fica fechado entre o rotor e as paredes da carcaça. 
A rotação permite que o ponto de engrenamento vá se deslocando para a frente, reduzindo o espaço 
disponível para o ar, aumentando a compressão e, posteriormente, liberando a descarga. 
1 Dentro de um cilindro gira um rotor acionado pelo motor.
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 37
Figura 18 - Compressor tipo parafuso
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Compressor de lóbulo ou roots
O compressor de lóbulo ou roots (FIGURA 19) possui dois rotores que giram em sentido contrário, mantendo 
uma folga muito pequena no ponto de tangência entre si e com relação à carcaça. O ar penetra pela abertura de 
sucção e ocupa a câmara de compressão, sendo conduzido até a abertura de descarga pelos rotores. Este subtipo 
de compressor, apesar de ser classificado como volumétrico, não possui compressão interna. Os rotores apenas 
deslocam o ar de uma região de baixa pressão para uma de alta pressão.
Na verdade, a máquina é mais conhecida como soprador roots, sendo utilizada para elevações muito 
baixas de pressão.
Figura 19 - Compressor de lóbulo ou roots
Fonte: FESTO, 2012a
Compressor de anel líquido
O compressor de anel líquido (FIGURA 20) é um compressor de deslocamento rotativo. Um eixo com lâminasradiais rígidas, que correm dentro da carcaça excêntrica, faz o líquido de vedação girar. Um anel líquido é formado 
e veda as áreas de funcionamento entre as lâminas e a carcaça. As mudanças de volume são causadas pela 
excentricidade da rotação do eixo e, como resultado, o ar é levado para dentro e é comprimido e descarregado. 
Normalmente, a água é usada como líquido de vedação.
Figura 20 - Compressor de anel líquido
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL38
Características dos compressores dinâmicos
Compressor radial
O compressor radial (FIGURA 21) é caracterizado pela entrada de ar que é dirigido para o centro 
de uma roda de uma turbina. Conforme a força centrífuga, o ar é expulso para a periferia e passa 
pelo difusor com a finalidade de aumentar a pressão. Com isso, a energia cinética é convertida em 
pressão estática. 
Figura 21 - Compressor radial
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Compressor axial
O compressor axial é aquele em que a compressão do ar ocorre na direção axial, por meio de 
uma turbina rotativa, com lâminas fixas, conforme mostra a Figura 22.
Figura 22 - Compressor axial
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Inicialmente, no compressor axial o ar é acelerado e depois, comprimido. Assim, os canais da lâmina 
formam um difusor (espécie de duto que provoca diminuição na velocidade do ar ou de escoamento 
de um fluido, causando aumento de pressão), no qual a energia cinética do ar criada pela circulação é 
desacelerada e convertida em energia pressurizada. 
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 39
O Quadro 3 mostra uma comparação das principais características dos compressores.
CO
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• alta eficiência
• alta pressão
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a • cilindro de grande diâmetro
• movimento curto do diafragma
• econômico no caso de pequenos volumes de fornecimento e baixas pressões
• geração de vácuo
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• baixo ruído
• fornecimento uniforme de ar
• pequenas dimensões
• manutenção simples
• alto custo
• baixa eficiência
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• unidade de dimensões reduzidas
• fluxo de ar contínuo
• baixa temperatura de compressão
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• raramente utilizado para fins industriais
• baixo custo
• pode suportar longa duração de funcionamento sem cuidados de manutenção
• não há pistão rotativo
• não necessita de lubrificação
• o ar é isento de óleo
• sensível ao pó e à areia
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 lí
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• o ar é isento de óleo
• baixa sensibilidade contra sujeira
• baixa eficiência
• um líquido separador é necessário porque o líquido auxiliar é bombeado conti-
nuamente na câmara de pressão
CO
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• fornecimento uniforme do ar comprimido
• o ar não necessita de óleo
• o ar é sensível à troca de carga
• são utilizados particularmente em sistemas de grande tamanho.
Co
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• fornecimento uniforme do ar comprimido
• o ar não necessita de óleo
• grande eficiência
• o ar é sensível à troca de carga
• custo elevado
• faixa de operação limitada
• mais sensíveis a corrosão
• mais adequado para baixas pressões, razões de pressão de 4:1 (diz-se uma pres-
são quatro vezes maior que a pressão ambiente) são as mais comuns
Quadro 3 - Tipo de Compressores
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL40
Critérios para a escolha de compressores
Cada compressor é adequado para um determinado tipo de trabalho. Assim, você deverá escolher o 
tipo de compressor quando estiver trabalhando na produção de ar comprimido. No Quadro 4 podemos ver 
os critérios para a escolha de compressores.
VOLUME DE AR 
FORNECIDO 
(m3/min ou m3/hora)
• Volume teórico: volume cilíndrico x rotação
• Volume efetivo ou real: depende da construção do compressor e da 
pressão
PRESSÃO • Pressão de regime: pressão fornecida pelo compressor, bem como a pres-
são do reservatório e a pressão na rede distribuidora até o consumidor
• Pressão de trabalho: pressão necessária nos pontos de trabalho
ACIONAMENTO • Por motor elétrico
• Por motor a explosão
Quadro 4 - Critérios para escolha de compressores
Fonte: SENAI-RS
Regulagem dos compressores
Outro ponto importante que você deve saber na utilização de compressores é como fazer sua regulagem. 
De fato, para combinar o volume de ar fornecido com o seu consumo é necessária uma regulagem dos 
compressores. Dois valores-limites preestabelecidos (pressão máxima/pressão mínima) influenciam o 
volume. 
Há dois tipos de regulagem: regulagem de marcha em vazio e regulagem de carga parcial. Veremos 
cada uma delas a seguir.
Regulagem de marcha em vazio 
Esse tipo de regulagem se divide em três tipos:
a) regulagem por descarga – na saída do compressor, existe uma válvula limitadora de pressão, quando a pressão 
desejada é alcançada, a válvula se abre deixando o excesso de pressão escapar para a atmosfera;
b) regulagem por fechamento – é fechado o lado da sucção. Com a entrada de ar fechada, o compressor não pode 
aspirar e continua funcionando vazio. Essa regulagem é utilizada nos compressores rotativos e nos de êmbolo;
c) regulagem por garras – essa regulagem é utilizada nos compressores de êmbolo de grande porte. Mediante 
garras, mantém-se aberta a válvula de sucção, evitando, assim, que o compressor continue comprimindo. 
Regulagem de carga parcial
Esse tipo de regulagem também se divide em três tipos:
a) regulagem na rotação – sobre um dispositivo ajusta-se o regulador de rotação do motor à explosão. A regula-
gem da rotação pode ser feita manual ou automaticamente, dependendo da pressão de trabalho;
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 41
b) regulagem por estrangulamento – a regulagem se faz mediante um simples estrangulamento no funil de suc-
ção, e o compressor pode, assim, ser regulado para determinadas cargas parciais. Essa regulagem é encontrada 
em compressores de êmbolo rotativo e em turbocompressores;
c) regulagem intermitente – Com essa regulagem, o compressor funciona em dois campos (carga máxima e parada 
total). Ao alcançar a pressão máxima, o motor acionador do compressor é desligado e, quando a pressão chega 
ao mínimo, o motor é ligado e o compressor trabalha novamente. A frequência de comutação pode ser regulada 
por pressostato. Para que os períodos de comando possam ser limitados a uma média aceitável, é necessário um 
grande reservatório de ar comprimido. 
3.1.2 SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO
Dando seguimento ao percurso que o ar faz para se transformar em ar comprimido, chegamos à 
refrigeração. Após passar pelo compressor, o ar deve ser conduzido por um sistema de refrigeração. Isso 
porque, quando passa pelos compressores, ele esquenta e, como vimos na produção de ar comprimido, 
o ar deve estar em suas condições normais. Assim, a principal função do sistema de refrigeração é 
eliminar o calor gerado entre os estágios de compressão com os seguintes objetivos:
a) manter baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar que está sendo comprimido (com a 
queda da temperatura do ar é eliminada a umidade);
b) aproximar o melhor possível da transformação isotérmica, embora seja dificilmente atingida devido à 
pequena superfície para troca de calor;
c) evitar deformação do bloco e do cabeçote devido às temperaturas;
d) aumentar a eficiência do compressor.
O sistema de refrigeração compreende duas fases: 
a) resfriamento dos cilindros de compressão; 
b) resfriamento do resfriador intermediário.
O resfriamento pode ser realizado por meio de ar em circulação, ventilação forçada e água, sendo 
que o resfriamento a água é o mais adequado por provocar a condensação de umidade. Os outros 
sistemas não conseguem provocar a condensação da umidade.
Resfriamento a águaOs blocos dos cilindros são dotados de paredes duplas, entre as quais circula água. A superfície que exige 
um melhor resfriamento é a do cabeçote, que permanece em contato com o gás ao fim da compressão. O 
processo de resfriamento se inicia, geralmente, pela circulação de água através da câmara de baixa pressão, 
passando pelo resfriador intermediário. Após esta fase, a água vai para a câmara de alta pressão. Aqui, todo 
o calor adquirido é eliminado da água, para que haja condições de reaproveitamento.
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL42
Resfriamento a ar
Compressores pequenos e médios podem ser resfriados a ar em um sistema muito prático, 
particularmente em instalações ao ar livre ou onde o calor pode ser retirado facilmente das 
dependências. Nesses casos, o resfriamento a ar é a alternativa mais conveniente. Existem dois 
modos básicos de resfriamento a ar:
a) por circulação – os cilindros e cabeçotes, geralmente, são aletados a fim de proporcionar maior troca de calor, o 
que é feito por meio da circulação do ar ambiente e com auxílio de hélices nas polias de transmissão;
b) por ventilação forçada – o resfriamento interno dos cabeçotes e do resfriador intermediário são provocados por 
uma ventoinha, que obriga o ar a circular no interior do compressor.
3.2 PREPARAÇÃO DO AR COMPRIMIDO
Agora, após a produção do ar comprimido, chegamos à fase de sua preparação. Nessa etapa, 
devemos verificar como a umidade do ar influencia na preparação do ar comprimido, providenciar 
sua refrigeração e secagem e, posteriormente, filtrá-lo. 
3.2.1 UMIDADE
A quantidade de vapor de água que o ar pode conter aumenta com a temperatura. Quanto maior a 
temperatura, maior a quantidade de água possível no ar. Em alguns dias do verão, quando sentimos que 
o ar está abafado, dizemos que o ar está saturado de água. Nesse caso, há muita umidade no ar. Na serra, 
quando ocorre umidade no ar à baixa temperatura, temos a neblina, que é o efeito mais visível da umidade 
no ar. O conhecido ponto de orvalho é a temperatura na qual o ar em processo de resfriamento se satura. 
Além dessa temperatura, sendo o ar mais resfriado, ocorre a condensação, provocando o orvalho.
A quantidade de água absorvida pelo ar está relacionada com a sua temperatura e 
volume. A maior quantidade de vapor d’água contido em um volume de ar, sem ocor-
rer condensação, dependerá da temperatura de saturação ou do ponto de orvalho aos 
quais esse volume está submetido.
 VOCÊ 
 SABIA?
Depois dessa pequena explicação sobre a umidade do ar, podemos conhecer mais detalhadamente 
a composição do ar atmosférico. Ele é resultado de uma mistura de gases, principalmente de oxigênio e 
nitrogênio, mas também contém contaminantes de três tipos básicos: 
a) água;
b) óleo;
c) poeira. 
O ar atmosférico contém óleo e poeira e, no ambiente de lubrificação do compressor, as partículas de 
poeira e de óleo queimado são responsáveis por manchas nos produtos. Além disso, a água também é 
responsável por danificar componentes. 
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 43
Ação da umidade nos componentes
Vamos supor que o vapor de água seja comprimido (isso ocorre quando o ar está úmido). Quando a 
pressão parcial do vapor d’água for menor do que a pressão de saturação, o vapor será superaquecido. Esse 
processo ocorre dobrando-se a pressão, de modo que seu volume fique exatamente a metade do que era. 
Neste caso, o vapor também foi automaticamente reduzido pela metade em sua capacidade de reter água, 
surgindo, assim, a água condensada. Teoricamente, isso deve ocorrer na transformação isotérmica. 
Entretanto, quando ocorre a compressão há um aumento imediato da temperatura, de modo que não 
ocorre a condensação durante a compressão. A condensação surgirá quando houver resfriamento no 
resfriador ou na linha de produção. A água condensada em um sistema pneumático pode produzir o golpe 
de aríete, que pode ser bastante perigoso. 
 FIQUE 
 ALERTA
Fique atento em seu local de trabalho com o golpe de aríete. Quando o fluxo de um 
fluido é bruscamente interrompido em um conduto fechado que, nesse caso, pode 
ocorrer com a condensação da água, ocorre o golpe de aríete – um violento choque 
(golpe) nas paredes internas do conduto, podendo romper a estrutura.
As consequências da presença da água condensada nas linhas de ar causada pela diminuição de 
temperatura estão apresentadas no Quadro 5.
Oxidação da tubulação e de componentes pneumáticos.
Destruição da película lubrificante que fica entre as duas superfícies que estão em 
contato, acarretando desgaste prematuro e reduzindo a vida útil das peças, válvulas, 
cilindros e outras.
Prejuízo da produção de peças.
Arrasto de partículas sólidas que prejudicarão o funcionamento dos componentes 
pneumáticos.
Aumento do índice de manutenção.
Inviabilidade da aplicação em equipamentos de pulverização.
Causa golpes de aríete nas superfícies adjacentes e outras.
Quadro 5 - Consequências da presença de água condensada nas linhas de ar
Fonte: SENAI-RS
Portanto, é importante que grande parte da água e dos resíduos de óleo sejam removidos do ar. Agora, 
aprenderemos como fazer a remoção de resíduos indesejáveis do ar.
3.2.2 RESFRIADOR POSTERIOR
Para resolver de maneira eficaz o problema inicial da água nas instalações de ar comprimido, o 
equipamento mais completo é o resfriador posterior, localizado entre a saída do compressor e o reservatório. 
Isso porque o ar comprimido atinge sua maior temperatura na saída, como é mostrado na Figura 23.
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL44
Simbologia
Figura 23 - Resfriador posterior com a sua simbologia
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2000]
O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor utilizado para resfriar o ar comprimido. Tem 
como principais funções:
a) retirar cerca de 75 a 90% do vapor de água contido no ar comprimido, bem como vapores de óleo; 
b) evitar que a linha de distribuição sofra uma dilatação causada pela alta da temperatura de descarga do ar.
Um resfriador posterior é constituído basicamente de duas partes:
a) um corpo, geralmente cilíndrico, no qual se alojam feixes de tubos confeccionados com materiais de boa condu-
ção de calor, formando no interior do corpo uma espécie de colmeia;
b) um separador de condensado dotado de dreno.
Na saída do resfriador está o separador. Devido à sinuosidade do caminho que o ar deve percorrer, há a 
eliminação da água condensada, que fica retida em uma câmara. A parte inferior do separador é dotada de 
um dreno manual ou automático, na maioria dos casos, por meio do qual a água condensada é expulsa para a 
atmosfera.
3.2.3 RESERVATÓRIO DE AR COMPRIMIDO
Continuando o caminho do ar pelos sistemas de preparo, produção e distribuição do ar comprimido, 
chegamos ao reservatório de ar comprimido. Um sistema de ar comprimido é dotado, geralmente, de um 
ou mais reservatórios, que desempenham grandes funções junto a todo o processo de produção. A Figura 
24 mostra um reservatório.
5
3
4
7
6
2
1
1 - Manômetro
2 - Válvula registro
3 - Saída
4 - Entrada
5 - Placa de identi�cação
6 - Válvula de segurança e alívio
7 - Escotilha para inspeção
8 - Dreno
Simbologia
8
Figura 24 - Reservatório de ar comprimido com a sua simbologia
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2000]
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 45
Em geral, o reservatório possui as seguintes funções:
a) armazenar o ar comprimido;
b) resfriar o ar, auxiliando na eliminação do condensado;
c) compensar as flutuações de pressão em todo o sistema de distribuição;
d) estabilizar o fluxo de ar, pois ele pode estar instável dependendo do tipo de compressão;
e) controlar as marchas dos compressores e outros.
Nenhum reservatório deve operar com uma pressão acima da pressão máxima de trabalho permitida, 
exceto quando a válvula de segurança estiver dando vazão; nessa condição, a pressão não deve ser excedida 
em mais de 6% do seu valor.
Veja as características do local em que o reservatório deve estar localizado:a) de modo que todos os drenos, conexões e aberturas de inspeção sejam facilmente acessíveis;
b) em espaços de livres e de fácil acesso – em nenhuma condição o reservatório deve ser enterrado ou instalado 
em local de difícil acesso; 
c) de preferência, fora da casa dos compressores e localizado na sombra, para facilitar a condensação da umidade 
e do óleo contidos no ar comprimido; 
d) em espaços que permitam a instalação de um dreno no ponto mais baixo para fazer a remoção do condensado 
acumulado a cada 8 horas de trabalho; 
e) de maneira que o dreno seja, preferencialmente, automático. 
 FIQUE 
 ALERTA
Os reservatórios são submetidos a uma prova de pressão hidrostática antes da utiliza-
ção, de acordo com a NR-13 (norma reguladora para vasos de pressão).
3.2.4 FILTROS DE AR COMPRIMIDO
Pela definição da Norma ISO-8573, o filtro é um aparato para separar os contaminantes presentes em 
um fluido. O filtro de ar comprimido aparece, geralmente, em três posições diferentes: 
a) antes do secador de ar comprimido; 
b) depois do secador de ar comprimido;
c) junto ao ponto de uso. 
O filtro é colocado antes do secador para separar o restante da contaminação sólida e líquida (~30%) 
não totalmente eliminada pelo separador de condensados do resfriador posterior. O objetivo é proteger 
os trocadores de calor do secador contra o excesso de óleo oriundo do compressor de ar, o que poderia 
impregná-los, prejudicando sua eficiência de troca térmica.
Também é colocado um filtro após o secador, que será responsável pela eliminação da umidade residual 
(~30%) não removida pelo separador mecânico de condensados do secador por refrigeração, além da 
contenção dos sólidos não retidos no pré-filtro. As consequências do ar comprimido contaminado são:
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL46
a) obstrução de orifícios;
b) desgaste de vedações;
c) erosão nos componentes pneumáticos;
d) redução de eficiência de produtividade da máquina;
e) custos elevados com paradas de máquinas.
Vapor de água, óleo, tinta, voláteis e solventes. O ar ambiente a 20°C retém até 18 g/m³ de água. Os 
principais problemas decorrentes dos vapores são:
a) ferrugem na tubulação;
b) deterioração de vedações;imperfeições em processo de pintura;
c) erro de leitura de instrumentos;
d) manutenções frequentes em equipamentos pneumáticos e baixo desempenho.
Ações dos principais contaminantes – líquidos
Óleo lubrificante de compressor, água e óleo condensados, óleo carbonizado e outros tipos de produtos 
próximos à instalação do compressor. 
3.2.5 SECADORES DE AR
A presença de umidade no ar comprimido é sempre prejudicial para as automatizações pneumáticas, 
pois causa sérias consequências. Assim, é necessário eliminar ou reduzir ao máximo a umidade. O ideal 
seria ter o ar comprimido de modo absoluto, sem umidade, o que é praticamente impossível.
Ar seco industrial não é aquele totalmente isento de água; é o ar que, após um pro-
cesso de desidratação, flui com um conteúdo de umidade residual de tal maneira que 
pode ser utilizado sem qualquer inconveniente.
 VOCÊ 
 SABIA?
Os meios utilizados para a secagem do ar são muitos. Veremos os três mais importantes, tanto pelos 
resultados finais obtidos quanto por sua maior difusão. As figuras 25,26 e 27 mostram esses tipos de secagem.
Veja, a seguir, o método de desumidificação do ar comprimido por refrigeração.
O método de desumidificação do ar comprimido por refrigeração consiste em submeter o ar a uma 
temperatura suficientemente baixa, a fim de que a quantidade de àgua existente seja retirada em grande 
parte e não prejudique, de modo algum, o funcionamento dos equipamentos.
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 47
As principais funções desse sistema são as seguintes:
a) remover a água;
b) provocar uma emulsão com óleo lubrificante do compressor (Figura 25) no compartimento de resfriamento, 
auxiliando na remoção de certa quantidade;
c) resfriar o ar.
O funcionamento da secagem por refrigeração funciona da seguinte forma:
a) o ar comprimido entra, inicialmente, em um “pré-resfriador” (trocador de calor) (A), sofrendo uma queda de tem-
peratura causada pelo ar que sai do resfriador principal (B). No resfriador principal, o ar é resfriado ainda mais, 
pois está em contato com um circuito de refrigeração.
b) durante essa fase, a umidade presente no ar comprimido forma pequenas gotas de água corrente, conhecidas 
como condensado, que são eliminadas pelo separador (C), onde a água depositada é evacuada por meio de um 
dreno (D) para a atmosfera.
c) o ar comprimido seco volta novamente ao trocador de calor inicial (A), causando o pré-resfriamento no ar úmido 
de entrada, coletando parte do calor desse ar.
d) o calor adquirido serve para recuperar sua energia e evitar o resfriamento por expansão, que ocasionaria a for-
mação de gelo se fosse lançado a uma baixa temperatura na rede de distribuição, devido à alta velocidade.
As principais características desse método são:
a) necessita de energia externa.
b) é utilizado na indústria metalúrgica.
A Figura 25 demonstra como esse método ocorre.
Fluído refrigerante R-22
(Frecon)
Simbologia
Condensado
Dreno
D
C
Separador
Ar seco
Compressor de
refrigeraçãoE
Bypass
Ar úmido
Pré-resfriador
A
B
Resfriador principal
Figura 25 - Secagem por refrigeração
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2000]
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL48
Veja, a seguir, o método de desumidificação do ar por absorção. 
O método de secagem por absorção utiliza, em um circuito, uma substância sólida ou liquida com 
capacidade de absorver outra substância líquida ou gasosa. Esse processo e também chamado de processo 
químico de secagem, pois o ar e conduzido no interior de um volume por meio de uma massa higroscopica2, 
insolúvel ou deliquescente que absorve a umidade do ar, processando-se uma reação química.
A umidade retirada e a substância diluída são depositadas na parte inferior do invólucro, junto a um 
dreno, de onde são eliminadas para a atmosfera (FIGURA 26).
As substâncias higroscópicas são classificadas como:
a) insolúveis – quando reagem quimicamente com o vapor d’agua, sem se liquefazerem;
b) deliquescentes – quando, ao absorverem o vapor d’agua, reagem e se tornam líquidas.
As principais características desse método são:
a) é um processo químico.
b) dispensa a necessidade de energia externa.
c) tem instalação e manutenção simples.
d) e utilizado geralmente cloreto de sódio.
Simbologia
Ar seco
Pastilhas dessecantes
Condensado
Drenagem
Ar úmido
Figura 26 - Secagem por absorção
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2000]
Veja, a seguir, o método de secagem por adsorção.
O método de secagem por adsorção também e conhecido como processo físico de secagem. Admite-
se, portanto, que as moléculas (adsorvato) são adsorvidas nas camadas mono ou multimoleculares dos 
corpos sólidos.
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 49
O processo de adsorção e regenerativo; a substância adsorvente, após estar saturada de umidade, 
permite a liberação de água quando submetida a um aquecimento regenerativo. A Figura 27 mostra a 
secagem por torres duplas, que e o tipo mais comum de secagem. Por meio de uma válvula direcional, o ar 
úmido e orientado para uma torre, onde haverá a secagem do ar. Na outra torre ocorrera a regeneração da 
substância adsorvente, que poderá ser feita por injeção de ar quente, na maioria dos casos, por resistores 
e circulação de ar seco. Havendo o aquecimento da substância, e provocada a evaporação da umidade. 
Por meio de um fluxo de ar seco, a água em forma de vapor e arrastada para a atmosfera. Terminado um 
período de trabalho prestabelecido, há inversão na função das torres, por controle manual ou automático. 
Na maioria dos casos, a torre que secava o ar passa a ser regenerada e outra inicia a secagem.
A melhoria da qualidade do ar é de extrema importância, principalmente para se obter menores 
índices de manutenção, maior durabilidade dos componentes pneumáticos. Ou seja,será obtida maior 
lucratividade em relação a automatização efetuada.
As principais características desse processo são:
a) é um elemento secante regeneravel;
b) tem manutencao simples;
c) dispensa a necessidade de parar o fornecimento para regenerar o elemento secante;
d) utiliza-se geralmente sílica-gel.
Simbologia
Ar
úmido
Ar seco
Secando
Secando
Adsorvente
Regenerando
Regenerando
Esquematização da secagem por adsorção
Ar seco
Figura 27 - Secagem por adsorção
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2000]
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL50
3.2.6 ESQUEMA COMPLETO DE PRODUÇÃO, ARMAZENAMENTO E LIMPEZA DO AR COMPRIMIDO
A Figura 28 mostra uma esquematização da produção, do armazenamento e do condicionamento do 
ar comprimido.
1 - Filtro de admissão
2 - Motor elétrico
3 - Compressor
4 - Resfriador intermediário
5 - Resfriador posterior
6 - Separador de condensado
7 - Reservatório
8 - Secador
9 - Pré - �ltro
10 - Pós - �ltro
1
4
5
6
3
2
7
9
8
10
Figura 28 - Esquema da produção, armazenamento e limpeza do ar comprimido
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001] 
Importância da qualidade do ar
A função dos filtros é retirar os contaminantes sólidos e o vapor de óleo. O secador de ar é necessário 
para a retirada de água existente. O ar é absorvido do ambiente pelo compressor e contém água, óleo 
(proveniente do compressor) e partículas contaminantes prejudiciais aos equipamentos pneumáticos. 
Após a compressão, o ar torna-se saturado e passa por um pré-filtro, do qual são retiradas as partículas 
sólidas contaminantes. Após a pré-filtração, o ar comprimido passa pelo secador, cuja função é reduzir sua 
temperatura até +3 ºC (ponto de orvalho para secador por refrigeração). Ao atingir essa temperatura o 
vapor de água condensa, tornando o ar seco.
O ar comprimido seco passa pelo pós-filtro, que retira vapores de óleo e partículas sólidas ainda 
existentes no sistema. O secador de ar precisa ser dimensionado de maneira correta, assim como deve ser 
feita frequentemente sua manutenção preventiva, pois o mau dimensionamento ou problemas em seu 
funcionamento causam um arraste de água para a rede de ar comprimido.
3.3 DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO
A seguir veremos como ocorre a distribuição de ar comprimido.
3.3.1 REDE DE DISTRIBUIÇÃO
A rede de distribuição de ar comprimido compreende todas as tubulações que saem do reservatório, 
passando pelo secador e que, unidas, orientam o ar comprimido até os pontos individuais de utilização. A partir 
daqui, temos a pressão da rede.
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 51
A rede possui duas funções básicas:
a) comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores; 
b) funcionar como um reservatório para atender às exigências locais.
O tipo de linha para a ligação das tubulações pode ser em circuito fechado, circuito aberto, circuito 
misto (ou rede combinada). A Figura 29 mostra esses tipos de ligações.
a b
Figura 29 - a) Rede de ar comprimido com circuito aberto; b) Circuito fechado e circuito misto
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
Geralmente, a rede de distribuição é em circuito fechado em torno da área em que há necessidade 
do ar comprimido. Desse anel partem as ramificações para os diferentes pontos de consumo. A grande 
vantagem do circuito fechado é que, se ocorrer um grande consumo inesperado de ar em qualquer linha, 
o ar pode ser fornecido de duas direções, diminuindo a queda de pressão.
Inclinação
As tubulações devem possuir uma determinada inclinação no sentido do fluxo interior, pois, enquanto 
a temperatura de tubulação for maior do que a temperatura de saída do ar, após os secadores, o ar sairá 
praticamente seco; se a temperatura da tubulação baixar, haverá surgimento de água, embora esse 
fenômeno raramente ocorra. O valor da inclinação é de 0,5 a 2% em função do comprimento reto da 
tubulação na qual for executada. 
De preferência, os drenos colocados nos pontos mais baixos devem ser automáticos. Sendo a 
rede relativamente extensa, é recomendado observar a colocação de mais de um dreno, distanciados 
aproximadamente 20 a 30m um do outro. As tomadas de ar devem ser sempre feitas pela parte superior da 
tubulação principal, a tubulação secundária, em um ângulo de 180º desce para a unidade de conservação, 
para evitar os problemas de condensado já expostos. É recomendado ainda, não realizar a utilização direta do 
ar no ponto terminal do tubo de tomada. 
No terminal, devemos colocar uma pequena válvula de drenagem, e sua utilização deve ser feita um 
pouco mais acima, onde o ar passa através da unidade de condicionamento, antes de ir para a máquina. 
A Figura 30 mostra a colocação de drenos e a inclinação da tubulação. 
Utilização
Unidade de
Consicionamento
Dreno
Automático
Comp.
inclinação de 0,5 a 2%
do comprimento
Figura 30 - Colocação de dreno e inclinação das tubulações
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012a
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL52
Cores técnicas 
Um circuito pneumático ou hidráulico pode ser identificado quando são utilizadas as “cores técnicas”, 
colorindo as linhas de fluxo, com o objetivo de identificar o que está ocorrendo ou qual função o fluxo 
desenvolverá. 
As cores utilizadas para este fim são normatizadas, porém existe uma diversificação em função da norma 
seguida. A seguir apresentamos as cores utilizadas pelo ANSI (American National Standard Institute). 
Sua padronização de cores é bem completa e abrange a maioria das necessidades de um circuito. A 
seguir, veja a classificação de cada uma delas:
a) vermelho – indica pressão de alimentação ou linha de pressão. Exemplo: compressor;
b) violeta – indica que a pressão do sistema de transformação de energia foi ampliada. Exemplo: multiplicador de 
pressão;
c) laranja – indica linha de comando, pilotagem ou que a pressão básica foi reduzida. Exemplo: pilotagem de uma 
válvula;
d) amarelo – Indica um controle de passagem do fluxo. Exemplo: utilização de válvula de controle de fluxo;
e) azul – Indica fluxo em descarga, escape ou retorno ao reservatório. Exemplo: exaustão para atmosfera;
f ) verde – Indica sucção ou linha de drenagem. Exemplo: sucção do compressor;
g) branco – indica fluido inativo. Exemplo: armazenagem.
Vazamentos
Vazamentos são as quantidades de ar perdidas através de pequenos furos, acoplamentos com folgas, 
vedações defeituosas e outros. Quando somados, os vazamentos alcançam elevados valores. A importância 
econômica dessa contínua perda de ar torna-se mais evidente quando comparada com o consumo de um 
equipamento e a potência necessária para realizar a compressão, conforme mostra a Tabela 2.
Tabela 2: Consumo de potência de acordo com furos em tubulações de pneumática 
DIÂMETRO DO 
FURO (MM)
PRESSÃO EM 
588,36 KPA
PRESSÃO EM 
85 PSI
POTÊNCIA NECESSÁRIA PARA 
COMPRESSÃO
ESCAPE DO AR (VAZÃO)
m³/s C.F.M cv kW
1 0,001 2 0,4 0,3
3 0,01 21 4,2 3,1
5 0,027 57 11,2 8,3
10 0,105 220 44 33
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
A eliminação completa de todos os vazamentos é impossível, porém, eles devem ser re-
duzidos ao máximo com uma manutenção preventiva do sistema, de 3 a 5 vezes por ano.
 VOCÊ 
 SABIA?
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 53
3.3.2 MATERIAIS UTILIZADOS NAS REDES DE PRESSÃO
As redes de pressão são divididas em duas: a primária, que é a rede principal, e a secundária, que é a 
ligação com os circuitos pneumáticos.
A seguir, veja exemplos de redes primárias:
a) cobre;
b) latão;
c) aço-liga;
d) tubo de aço preto (galvanizado);
e) tubos sintéticos (plástico).
f ) tubulações secundárias
A seguir, veja exemplos das tubulações secundárias:
a) tubos de plietileno; 
b) tubos de nylon.
São utilizados tubos sintéticos que proporcionam boa resistência mecânica, apresentando uma elevada 
força de ruptura e grande flexibilidade. Cujas características são:
a) polietileno – aplicação de vácuo até pressões de 700 kPa e temperatura de trabalho de -37 ºC a 40 ºC;
b) nylon – é mais resistente do que o polietileno, sendo mais recomendado para aplicaçãode vácuo até 1,700 kPae 
temperatura de 0 ºC a 70 ºC.
Esses tubos possuem diversos diâmetros, mas os mais comuns são os de 4, 6, 8 e 10 mm. A Figura 31 
mostra os tubos secundários.
a b
Figura 31 - a) Tubo de polietileno; b) Tubo de nylon
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL54
Conexões para tubulações secundárias
A escolha das conexões que serão utilizadas em um circuito é muito importante. Elas devem oferecer 
recursos de montagem para a redução de tempo, ter dimensões compactas e não apresentar quedas de 
pressão, ou seja, possuir máxima área de passagem para o fluido. Devem também ter vedação perfeita, 
compatibilidade com diferentes fluidos industriais, durabilidade e permitir rápida remoção dos tubos em 
casos de manutenção, sem danificá-los. As conexões instantâneas são, preferencialmente, as conexões 
mais utilizadas. Esse tipo de conexão é visto na Figura 32.
Figura 32 - Conexão instantânea
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Unidade de conservação (Lubrefil)
Após passar por todo o processo de produção, tratamento e distribuição, o ar comprimido deve sofrer um 
último condicionamento antes de ser colocado para trabalhar, a fim de produzir melhores desempenhos. 
Para isto, existem componentes de tratamento preliminar do ar comprimido após a rede primária de ar. 
Esses componentes reunidos formam a unidade de conservação ou Lubrefil. Os componentes são os 
seguintes:
a) filtro;
b) válvula reguladora de pressão (regulador);
c) lubrificador.
Um ponto importante que devemos saber é que o ar que está na unidade de conser-
vação é chamado de pressão de rede e, após a unidade de conservação, é chamado 
de pressão de trabalho.
 VOCÊ 
 SABIA?
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 55
O Quadro 6 mostra as principais funções dos componentes da unidade de conservação.
COMPONENTE FUNÇÃO ESQUEMA
Filtro de ar 
comprimido
A função do filtro de ar comprimido 
é de reter as partículas sólidas e a 
umidade condensada existente no ar 
comprimido.
 
Dremo 
Manual
Dremo 
Automático
Simbologia
A - De�etor Superior
B - Anteparo
C - Copo
D - Elemento Filtante
E - De�etor Interior
F - Dremo Manual
G - Manopla
A
B
C
D
E
F
G
Regulador de 
pressão
O regulador de pressão mantém 
constante a pressão de trabalho (saída), 
independentemente da pressão da 
rede (entrada) e de consumo do ar.
 
A - Mola
B - Diafragma
C - Válvula de Assento
D - Manopla
E - Onfício de Exaustão
F - Onfício de Sangria
G - Ori�cio de Equílibrio
H - Passagem do Fluxo de Ar
I - Amortecimento
J - Comunicação com Manômetro
D
E
FA
B
C
I
G
J
H
Simbologia
Manômetros São instrumentos utilizados para medir 
e indicar a intensidade de pressão do ar 
comprimido, óleo etc., além de indicar 
o ajuste de pressão no sistema.
Existem dois tipos principais de manô-
metros: 
• manômetros capsulares (0 – 
1.000mBar): leitura de baixa 
pressão; 
• tubo de Bourdon: escala circular 
sobre a qual gira um ponteiro 
indicador ligado a um jogo de 
engrenagens e alavancas. É o 
mais utilizado.
 
Simbologia
0
40
80 120
180
200
Lubrificador de 
ar comprimido
O lubrificador acrescenta ao ar com-
primido uma fina névoa de óleo que 
se depositará nas válvulas e cilindros, 
proporcionando a esses elementos a 
necessária lubrificação. As principais 
funções da unidade de conservação são: 
• filtrar; 
• regular; 
• lubrificar. 
A - Membrana de Restrição
B - Ori�cio Venturi
C - Esfera
D - Válvila de Assento
E - Tubo de Sucção
F - Ori�cio Superior
G - Válvula de Regulagem
H - Bujão de Reposição de óleo
I - Canal de Comunicação
J - Vávula de Retenção
F
A
B
C
D
E
H G
I
J
E
Simbologia
Quadro 6 - Principais funções dos componentes da unidade de conservação
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
A Figura 33 mostra a junção dos componentes citados formando, assim, a unidade de conservação.
Simbologia
Figura 33 - Unidade de conservação com as suas simbologias
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL56
 RECAPITULANDO
Estudamos neste capítulo a produção do ar comprimido, como o ar que respiramos se transforma em ar 
comprimido, quais as etapas dessa transformação, além de mostrarmos alguns dispositivos pneumáticos e 
suas características.
Aprendemos aspectos sobre a distribuição do ar comprimido e as especificações para sua distribuição, 
em um sistema de rede. Vimos quais os componentes necessários para a distribuição, que mantêm o ar 
comprimido praticamente “seco”.
E, por último, apresentamos a preparação do ar comprimido e das redes de distribuição do ar 
comprimido. 
3 PRODUÇÃO, PREPARAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DO AR COMPRIMIDO 57
Anotações:
ELEMENTOS PNEUMÁTICOS
4
Após o estudo sobre a produção, preparação e distribuição do ar comprimido, vamos 
conhecer suas aplicações. Veremos os elementos pneumáticos e os comandos de circuito. A 
cadeia de comandos de um circuito pneumático possui os elementos distribuídos de acordo 
com o esquema mostrado na Figura 34.
Elementos pneumáticos 
de trabalho
Elementos de comando
Elementos de 
processamento de sinais
Elementos de sinais
Elementos de produção, 
tratamento e distribuição
Cilindros, motores etc.
Válvulas direcionais
Elementos, “OU”, “E”, 
temporizadores
Botões, �m de curso etc.
Unidade de conservação, 
válvulas de fechamento
Execução da ordem
Saída de sinais
Tratamento de sinais
Introdução dos sinais
Fonte de energia
Figura 34 - Distribuição dos componentes de acordo com o tipo de elemento
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
4.1 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS DE TRABALHO
Os elementos pneumáticos de trabalho são os responsáveis pela transformação da 
energia pneumática em movimentos nos circuitos pneumáticos. A energia pneumática será 
transformada, por meio de cilindros pneumáticos, em movimentos retilíneos. Nos motores 
pneumáticos, a energia pneumática será transformada em movimentos rotativos.
60 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
4.1.1 ATUADORES PNEUMÁTICOS
Estes dispositivos podem ser divididos em atuadores pneumáticos de simples ação, de dupla 
ação, rotativos e outros. A seguir, veremos suas principais características.
Atuadores pneumáticos de simples ação 
Esses atuadores realizam trabalho em uma direção, possuindo uma única conexão de ar, sendo que o 
retorno à posição inicial pode se dar por ação de mola ou de outra força externa. Podem ser do tipo haste 
avançada, quando o atuador “puxa” a carga, ou haste recuada, quando “empurra” a carga. O consumo de ar é 
menor do que o de atuadores de dupla ação, uma vez que o retorno se dá por ação de uma mola ou de uma 
força externa.
Devido à mola interna, a força deste atuador é menor do que a de um atuador de dupla ação com 
mesmo diâmetro e tem um curso de trabalho limitado devido ao tamanho da mola. As medidas externas 
para um mesmo curso de dupla ação são maiores devido à mola de retorno. Atualmente, só utilizaremos 
atuadores de ação simples de tamanhos pequenos (Ø 2,5 a 25 mm), com cursos de até 50 mm. 
A Figura 35 mostra o atuador de simples ação.
Simbologia
Simbologia
Simbologia
Cilindro Simples Ação 
Retorno por mola
Cilindro Simples
Ação Retorno 
por Força Externa
Cilindro Simples Ação com Avanço 
por Ar Comprimido
W
P
Figura 35 - Atuadores de simples ação com suas respectivas simbologias
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Atuadores pneumáticos de dupla ação
Com estes atuadores, o trabalho se desenvolve nos dois sentidos do curso de avanço e de retorno, uma 
vez que a pressão do ar comprimido atua nos dois lados do êmbolo. Quando a pressão atua no lado da 
haste, a força resultante é menor, pois a área de atuação é menor devido à área da haste do atuador.
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 61
Esta consideração é válida somente quando a mesma carga é transportada nos dois sentidos. Em 
atuadores de haste passante, as forças resultantes são iguais. A Figura 36 mostra esse tipo de atuador.
Figura 36 - Atuador de dupla ação
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Na Figura 36 percebemos que o ar é colocado no orifício da direita, e do orifício da esquerdaé retirado o 
ar do outro lado, realizando o recuo do atuador de dupla ação. A cor vermelha significa que o ar está sendo 
colocado no atuador, e a cor azul significa que o ar está saindo do atuador. 
Vejamos como é internamente um cilindro de dupla ação na Figura 37.
1 2
3
4
5 6 7 8
9
1 - cabeçote traseiro 4 - êmbolo 7 - cabeçote dianteiro
2 - anel de encosto 5 - haste 8 - porca
3 - guarnição O'ring 6 - tubo 9 - guarnição O'ring
Figura 37 - Composição interna de um cilindro de dupla ação
Fonte: Telecurso, 2000
Atuadores pneumáticos rotativos
Em relação aos atuadores rotativos há os motores de giros controlados (até certo grau de giro). Os dois 
tipos são de dupla ação. A Figura 38 mostra um atuador tipo motor e outro com giro controlado.
Simbologia
a
Simbologia
b
Figura 38 - a) Atuador com giro controlado; b) Atuador tipo motor (motor tipo palheta), com suas respectivas simbologias
Fonte: FESTO DIDATIC DIDATIC, 2012b
62 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Outros tipos de atuadores 
Há outros tipos de atuadores que possuem construções especiais, como de haste passante, tandem, 
sem haste, garra, músculos e outros. A Figura 39 mostra esses tipos de atuadores. 
a)
c)
e)
b)
d)
Figura 39 - a) Atuadores com haste passante; b) Tandem; c) Sem haste; d) Com garra; e) Com músculos
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
4.2 ELEMENTOS DE COMANDO
Os elementos de comando são os responsáveis pelo controle da direção dos movimentos dos 
elementos de trabalho. Esses elementos são chamados de válvulas direcionais.
4.2.1 VÁLVULAS DIRECIONAIS
Válvulas direcionais são os elementos mais importantes porque orientam, com lógica, o caminho do 
ar comprimido dentro do sistema. As mais comuns são as de cinco vias e duas posições (5/2) e as de três 
vias e duas posições (3/2). Existem também válvulas de duas vias e duas posições (2/2) e quatro vias e duas 
posições (4/2). A Figura 40 mostra um exemplo de válvula direcional.
4 ( A ) 2 ( B ) 4 ( A ) 2 ( B )
14 ( Z ) 5 ( R ) 3 ( S ) 12 ( Y) 14 ( Z ) 5 ( R ) 3 ( S ) 12 ( Y)
1 ( P ) 1 ( P )
2 ( A ) 4 ( B )
12 (Y) 14 ( Z )
( R ) 5
1 ( P )
3 ( S )
Simbologia
Figura 40 - Válvula direcional 5/2 vias com duplo piloto e acionamento manual, com a sua simbologia
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 63
A válvula direcional, funciona da seguinte forma: quando colocamos ar no orifício 14 (Z), liberamos a 
passagem de ar do orifício 1 (P) para o orifício 4 (A). Quando colocamos ar no orifício 12 (Y), liberamos a 
passagem de ar do orifício 1 (P) para o orifício 2 (B). 
O número de vias significa o número de conexões de trabalho que a válvula possui. São consideradas 
como vias a conexão de entrada de pressão, as conexões de utilização e as de escape.
“Direções” significa a quantidade de manobras distintas que uma válvula direcional 
pode executar ou permanecer sob a ação de seu acionamento, ou seja, é a quantida-
de de condições distintas que uma válvula direcional pode executar ou permanecer 
sob ação de seu acionamento.
 VOCÊ 
 SABIA?
Representação das válvulas direcionais
Conforme as normas ABNT NBR 8897, DIN ISO 1219, as válvulas direcionais são sempre representadas 
por um retângulo, que é dividido em quadrados. O número de quadrados representados na simbologia 
é igual ao número de direções da válvula, representando a quantidade de movimentos que executa por 
meio de acionamentos. 
A Figura 41 mostra essa representação.
Figura 41 - Válvula direcional com três direções
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Quantidade de vias das válvulas direcionais
Para uma fácil compreensão do número de vias de uma válvula de controle direcional, podemos 
considerar que:
 = Passagem = 02 vias = Bloqueio = 01 via
A Figura 42 mostra a utilização desses símbolos. A leitura deve ser efetuada em somente um dos 
quadrados.
Figura 42 - Válvula direcional com cinco vias
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
64 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Procedimento de leitura das vias
Para a leitura das vias, devemos realizar o seguinte procedimento: separamos um dos quadrados (posição) e 
verificamos quantas vezes o(s) símbolo(s) interno(s) toca(m) os lados do quadro, obtendo-se, assim, o número de 
orifícios e o número de vias. 
No exemplo da Figura 42 temos 5 vias (três embaixo e duas em cima). Para a utilização dessa simbologia, 
é necessário saber identificar os itens que estão apresentados na Figura 43.
a ) b ) c ) d ) e ) f )
h )
a b
i ) a o bg )
Figura 43 - Utilização de simbologias de leitura
Fonte: CASTELETTI, 2006
A descrição da simbologia é a seguinte:
a) as posições das válvulas são representadas por quadrados; 
b) o número de quadrados unidos representa o número de posições que a válvula pode assumir; 
c) as linhas indicam as vias de passagens – a seta indica o sentido de fluxo;
d) os bloqueios são indicados dentro dos quadrados com traços transversais; 
e) a união de vias dentro de uma válvula é representada por um ponto; 
f) as conexões (entrada e saída) serão caracterizadas por traços externos que indicam a posição de repouso da válvula – o 
número de traços indica o número de vias; 
g) outras posições são obtidas deslocando os quadrados, até que coincidam com as conexões; 
h) as posições de comando podem ser indicadas por letras minúsculas; 
i) válvula com três posições de comando (posição central; posição de repouso; fluxo).
Identificação dos orifícios da válvula direcional
As identificações dos orifícios de uma válvula direcional têm apresentado uma grande diversificação de indústria 
para indústria, sendo que cada produtor adota seu próprio método, não havendo a preocupação de utilizar uma 
padronização universal. Em 1976, o Comitê Europeu de Transmissão Óleo, Hidráulica e Pneumática (CETOP) propôs 
um método universal para a identificação dos orifícios aos fabricantes desse tipo de equipamento. O código 
apresentado pelo CETOP vem sendo estudado para que se torne uma norma universal por meio da Organização 
Internacional de Normalização - ISO. 
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 65
A Figura 44 mostra uma válvula direcional com a representação dos orifícios.
14 12
4
5 1 3
Figura 44 - Representação dos orifícios de uma válvula direcional
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
A finalidade do código é possibilitar ao usuário uma fácil instalação dos componentes, relacionando as 
marcas dos orifícios no circuito com as marcas contidas nas válvulas, identificando claramente a função de 
cada orifício.
No Quadro 7 temos a identificação dos orifícios segundo as normas.
NORMA DIN ISO 
5599
• Nº 1 - Alimentação: orifício de suprimento principal.
• Nº 2* – Linha de trabalho, saída: orifício de aplicação em válvulas de 2/2, 
3/2 e 3/3.
• Nº 2 / Nº 4* - Linhas de trabalho, saídas: orifícios de aplicação em válvulas 4/2, 
4/3, 5/2 e 5/3.
• Nº 3 - Escape ou exaustão: orifícios de liberação do ar utilizado em válvulas 
3/2, 3/3, 4/2 e 4/3.
• Nº 3 / Nº 5 - Escape ou exaustão: orifício de liberação do ar utilizado em 
válvulas 5/2 e 5/3.
• Nº 10 - Indica um orifício de pilotagem que, ao ser influenciado, isola, blo-
queia, o orifício de alimentação.
• Nº 12 - Comunica o orifício 1 com o orifício 2, quando ocorrer a pilotagem
• Nº 14 - Comunica o orifício 1 com o orifício 4, quando ocorrer a pilotagem.
Quando a válvula assume sua posição inicial automaticamente (retorno 
por mola, pressão interna) não há identificação no símbolo.
NORMA DIN ISO 
1219
• Alimentação: P.
• Linhas de trabalho, saídas: A, B*.
• Escape ou exaustão: R,S.
• Linhas de pilotagem: X, Y, Z.
*Obs.: Quando na válvula direcional se utilizam os números 1(P), 2(A) e 3(R), significa que esta pode 
ser ligada em um atuador de simples ação, onde o 2 representa o avanço do atuador. Se a válvula 
direcional utiliza os números 1(P), 2(A), 3(R), 4(B) e 5(S), significa que pode ser ligada em um atuador de 
dupla ação. Onde o 2 é ligado para ter o processo de avanço do atuador e o número 4, para o retorno. 
Os números 3 e 5 são osescapes. O número 12 é o piloto de comunicação entre a entrada de pressão 
(1) e saída (2), e o 14 é o piloto de comunicação entre a entrada de pressão (1) e saída (4). Alguns forne-
cedores trocam a Norma 5599, mas continuam com a Norma 1219, na saída para o atuador, sendo o 4 
(norma DIN ISO 5599), representado pela letra A (norma DIN ISO 1219), como avanço do atuador e o 2 
(norma DIN ISO 5599) , representado pela letra B (norma DIN ISO 1219), como retorno do atuador. Os 
pilotos para os números 12 e 14 continuam com a mesma função.
Quadro 7 - Identificação dos orifícios da válvula direcional
Fonte: SENAI-RS
66 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
A Tabela 3 mostra a comparação entre as normas
Tabela 3: Comparação entre as normas
CONEXÃO DIN ISO 5599 DIN ISO 1219
Pressão 1 P
Escape 3, 5 R, S
Saída 2, 4 A, B
Piloto 10, 12, 14 X, Y, Z
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]; FESTO DIDATIC, 2012b
Só é utilizado o orifício-piloto 10 quando o orifício de alimentação não tem saída. Isso ocorre em uma 
válvula direcional 3/2 vias com duplo piloto; ou seja, quando o piloto 10 é acionado, a alimentação (1) não 
é conectada com nada. Por isso do orifício 10 (1 de alimentação e 0 por não estar conectado a nada). 
A Figura 45 mostra um exemplo utilizando esta válvula de 3/2 vias.
1 3
2
1012
Figura 45 - Válvula 3/2 vias com duplo piloto
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Identificação das posições e conexões
Posição de repouso (posição normal) é aquela em que a válvula se encontra quando não está acionada. 
Nesse caso, para as válvulas de duas posições, a posição de repouso é aquela que está situada à direita da 
válvula, e para válvulas de três posições a posição de repouso será a posição central.
4.3 ELEMENTOS DE PROCESSAMENTO DE SINAIS
Os componentes de processamento de sinais são aqueles que analisam as informações emitidas 
ao circuito pelos elementos de sinais, combinando-as entre si para que sua saída apresente o 
comportamento final desejado diante dessas informações. Dentre os elementos de processamento 
de sinais, podemos citar as válvulas alternadoras, as válvulas de simultaneidade, os temporizadores 
e os contadores, todos destinados a combinar os sinais para os elementos de comando.
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 67
Válvulas de controle de fluxo variável
As válvulas de controle de fluxo variável são aquelas que controlam a passagem de ar para os atuadores. 
Podem ser unidirecionais ou bidirecionais. Falaremos, a seguir, sobre cada uma delas.
Válvulas de controle de fluxo variável unidirecional 
Esse tipo de válvula controla somente um dos lados de vazão, permitindo a livre passagem para o outro 
lado. A Figura 46 mostra este tipo de válvula.
 
2 12 1
Simbologia
Figura 46 - Válvula de controle de fluxo variável unidirecional
Fonte: PARKER HANNIFIN[, [2001]
Na Figura 46, percebemos, por meio da simbologia, que há uma esfera quando o ar está indo de 2 para 1 na 
parte inferior, e a pressão do ar injetado desloca a esfera, permitindo a livre passagem de ar. Tendo nesse caminho a 
menor resistência, o ar passará totalmente por ele. Quando passa do 1 para o 2, a esfera tranca o caminho da parte 
inferior, sendo obrigatório o ar passar pela válvula reguladora, obtendo, assim, o controle de fluxo.
Válvulas de controle de fluxo variável bidirecional 
Este tipo de válvula controla a vazão nos dois lados. A Figura 47 mostra esse tipo de válvula.
 
2 1
Simbologia
Figura 47 - Válvula de controle de fluxo variável bidirecional
Fonte: PARKER HANNIFIN[, [2001]
Válvulas de bloqueio
Estas válvulas bloqueiam o sentido de circulação do ar comprimido dentro do sistema, seguindo uma 
lógica de programação. São divididas em alternadoras, de simultaneidade e de escape rápido.
68 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Válvulas alternadoras (elemento “OU”) 
As válvulas alternadoras possuem duas entradas P1 e P2 e uma saída A. Também podem ser chamadas 
as entradas de P1 e P2 de 1, e a saída de A de 2. Entrando o ar comprimido em P1, a esfera bloqueia a 
entrada P2 e o ar flui de P1 para A. Quando o ar flui de P2 para A, a entrada P1 é bloqueada e o ar flui de P2 
para A. Por isso, é chamada de elemento “OU” (OU P1 OU P2).
Com pressões iguais e havendo coincidência de sinais em P1 e P2, prevalecerá o sinal que chegar 
primeiro. Em caso de pressões diferentes, a pressão maior fluirá para A. As válvulas alternadoras são 
empregadas quando existe a necessidade de enviar sinais de lugares diferentes a um ponto comum de 
comando (FIGURA 48).
A
A
Y
(P2)
Y
(P2)
x
(P1)
x
(P1)
X Y
Figura 48 - Válvula alternadora
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Válvulas de simultaneidade (elemento “E”) 
As válvulas de simultaneidade possuem duas entradas P1 e P2 e uma saída A. Também podem ser chamadas 
as entradas de P1 e P2 de 1, e a saída de A de 2. Entrando o ar comprimido somente em P1, é empurrado um 
êmbolo que fecha essa entrada, não permitindo a passagem de ar comprimido. Se o ar entrar somente em 
P2, ocorrerá o mesmo. Quando o ar flui por P1 E P2, o êmbolo vai ficar com a mesma força, permitindo a 
passagem de ar para A. Por isso é chamada de elemento “E” (P1 E P2). Só ocorrerá essa passagem quando as 
pressões P1 e P2 forem iguais. Se forem diferentes, não ocorrerá a passagem do ar para a saída A (FIGURA 49).
A
A
X
(P1)
Y
(P2)
X
(P1)
Y
(P2)X Y
Figura 49 - Válvula de simultaneidade
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 69
Válvulas de escape rápido
São usadas para a velocidade dos êmbolos dos atuadores. Tempos de retorno elevados, especialmente 
em atuadores de ação simples, podem utilizar essa válvula (FIGURA 50).
P
A
R
Figura 50 - Válvula de controle de fluxo com escape rápido
Fonte: PARKER HANNIFIN[, [2001]
Pesquise o funcionamento de uma válvula de escape rápido. Você pode encontrar essa infor-
mação na Apostila da PARKER HANNIFIN: Tecnologia Pneumática Industrial ou na Apostila da 
FESTO DIDATIC: Automação Pneumática. Apostila P111 – Introdução à Pneumática.
 SAIBA 
 MAIS
4.3.1 TEMPORIZADORES
O temporizador permite que um sinal pneumático tenha um retardo de tempo entre o sinal de 
entrada e o de saída do temporizador. O ajuste é feito pela rotação do botão graduado. A faixa de ajuste é 
completada por uma revolução completa do botão. O funcionamento é totalmente pneumático. Existem 
os temporizadores NF e os NA. A Figura 51 mostra um temporizador.
t1 t10 0P P
a a
S S
Simbologia
a
P R
Simbologia
S
Figura 51 - Temporizador com suas simbologias
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
É importante você saber que um contato NA significa que a válvula inicialmente é aberta para a 
passagem de ar de P para S, enquanto NF significa que inicialmente essa passagem é fechada. 
Analisando a simbologia descrita na Figura 51, vemos que o temporizador funciona da seguinte maneira: 
a) o botão graduado é, na verdade, uma válvula reguladora de fluxo unidirecional que serve para regular a entrada 
de ar que ocorre em a; 
b) o ar que entra em a vai entrar em uma espécie de armazenador (representado pelo balão); 
c) notamos que o balão está ligado a uma válvula direcional por meio de um piloto; quando a força do piloto da 
válvula direcional for maior do que a força da mola, vai liberar o ar do P para S; 
d) quando a força de pressão do balão for menor do que a força da mola, a válvula direcional volta ao normal, reini-
ciando o tempo. O funcionamento desse temporizador pneumático é de um temporizador on-delay.
70 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
4.3.2 CONTADORES
Os contadores são utilizados para controle de circuitos sequenciais, capazes de mostrar o número de pulsos que 
foram dados para poder liberar uma próxima sequência. O funcionamento consiste de um sistema de acionamento 
mecânico de dígitos circular e uma chave-limite pneumática. Os pulsos de contagem para o contador são pneumáticos 
(ar comprimido) e vêm de uma fonte de informações. A Figura 52 mostra esse contador.
0 0 0 0 0
Simbologias
Z
A
P
Y
Z A
P Y
00000
P = Alimentação
A = Saída de sinal
Z = Contagemy = Reset
Figura 52 - Contador pneumático com a sua simbologia
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
A conexão Z é usada como mecanismo alimentador de pulsos de ar comprimido para o pistão do sistema de 
acionamento. Após a contagem de passos, demonstrará o número pré-ajustado, que pode representar um número 
de pulsos ocorridos, e ele emitirá um sinal pneumático de saída que é usado para iniciar o próximo seguimento do 
processo ou operação. O valor pré-ajustado pode ser selecionado entre 1 e 99.999.
O sinal de saída é enviado quando a pressão que está aplicada na conexão P é interligada com a conexão A. Isso 
ocorre quando a contagem pré-ajustada é alcançada, e o reset não foi acionado. Pode ser feito o reset do contador por 
meio do botão de reset manual (localizado na parte frontal do contador) ou aplicando-se um sinal pneumático em Y.
4.4 ELEMENTOS DE SINAIS 
São representados por acionamentos, ou seja, aqueles equipamentos que acionam uma válvula 
direcional (geralmente 3/2 vias ou 2/2 vias), dando o sinal para que os elementos de processamentos de 
sinais funcionem. As válvulas exigem um agente externo ou interno que desloque suas partes internas 
de uma posição para outra, ou seja, que altere as direções do fluxo, efetue os bloqueios e a liberação de 
escapes.
4.4.1 COMANDOS DIRETOS E INDIRETOS
Os elementos responsáveis por tais alterações de fluxo são os acionamentos, que podem ser 
classificados em: 
a) comando direto – é assim definido quando a força de acionamento atua diretamente sobre qualquer mecanis-
mo que cause a inversão da válvula;
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 71
b) comando indireto – é assim definido quando a força de acionamento atua sobre qualquer dispositivo intermedi-
ário que libera o comando principal que, por sua vez, é responsável pela inversão da válvula. Estes acionamentos 
são também chamados de combinados, servocomandados, entre outros, a exemplo de uma válvula direcional 
duplo piloto que seja colocada para direcionar o avanço ou retorno de um cilindro. A direção da válvula depen-
de de um acionador, que pode ser um botão ou fim de curso. A Figura 53 mostra exemplos de acionamento 
direto e indireto.
A
a b
A
a2 2
2
1 3
1 3
12
a0
a2 2
1 3
Figura 53 - a) Acionamento direto; b) Acionamento indireto
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
4.4.2 ACIONADORES
Os acionadores são dispositivos responsáveis pelo movimento dos atuadores. Os principais acionadores 
podem ser musculares, mecânicos, pneumáticos, elétricos e combinados. Vamos ver cada um deles.
Acionamentos musculares
São conhecidos como válvulas de painel. Na mudança do estado da válvula, o acionamento é feito por 
uma pessoa. Os acionamentos musculares podem ser por botões, alavancas, pedais e outros. Os contatos 
podem ser NA ou NF. A Figura 54 mostra alguns tipos de acionamentos musculares. 
Botão
Simbologia Simbologia Simbologia
Alavanca Pedal
Figura 54 - Tipos de acionamentos musculares
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
72 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Acionamentos mecânicos
Conseguimos o comando da válvula por meio de um contato mecânico sobre o acionamento, 
colocado estrategicamente ao longo de um movimento qualquer para permitir o acionamento de 
sequências operacionais. Comumente, as válvulas com esse tipo de acionamento recebem o nome de 
válvulas fim de curso. 
As válvulas devem estar situadas o mais próximo possível ou devem estar diretamente acopladas 
aos equipamentos comandados (cilindros, motores e outros), para que as tubulações secundárias sejam 
bem curtas, evitando consumos inúteis de ar comprimido e perdas de pressão. Os tipos de acionamento 
de fim de curso são: tipo pino, tipo rolete e tipo rolete escamoteável. Veremos agora, todos esses tipos.
Acionamento por pino 
Quando um mecanismo móvel é dotado de movimento retilíneo, sem possibilidades de ultrapassar um 
limite e ao fim do movimento deve acionar uma válvula, o recomendado é o acionamento por pino, que 
recebe um ataque frontal (FIGURA 55).
Simbologias
Figura 55 - Acionamento por pino
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Acionamento por rolete 
Se a válvula necessita ser acionada por um mecanismo com movimento rotativo, retilíneo, com ou 
sem avanço anterior, é aconselhável utilizar o acionamento por rolete, para evitar atritos inúteis e 
solicitações danosas em relação às partes da válvula (FIGURA 56).
Simbologias
Figura 56 - Acionamento por rolete
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 73
Acionamento por rolete escamoteável ou gatilho 
Utilizado nas posições intermediárias ou fim de curso, em que podem ocorrer problemas de 
“contrapressão”. O posicionamento no final de curso, com leve afastamento, evita que permaneça 
constantemente acionado, como o pino e o rolete. Difere dos outros por permitir o acionamento da válvula 
em um sentido do movimento, emitindo um sinal pneumático breve. Na Figura 57 reparamos que, quando 
o mecanismo de movimento está indo à direita, é acionado o rolete escamoteável, ou seja, ele manda um 
pulso de pressão. Quando o mecanismo de movimento vai para a esquerda, não consegue acionar o rolete 
por ser escamoteável em um dos lados.
Simbologias
Figura 57 - Acionamento por rolete escamoteável ou gatilho
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
A Figura 58 mostra os posicionamentos dos acionamentos mecânicos por pino, por rolete e por 
rolete escamoteável.
Comanda
a válvula
Não comanda
a válvula
a b c
Figura 58 - Posicionamento dos acionamentos mecânicos. a) por pino; b) por rolete; c) por rolete escamoteável
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Acionamentos pneumáticos
As válvulas equipadas com este tipo de acionamento são comutadas (acionadas) pela ação do ar 
comprimido proveniente de um sinal preparado pelo circuito e emitido por outra válvula. São representados 
por piloto positivo e piloto negativo.
74 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Piloto negativo
Também conhecido como comando direto por alívio de pressão, nele acionamento da válvula ocorre 
quando existe a falta de pressão no piloto (FIGURA 59).
Figura 59 - Acionamentos pneumáticos: piloto negativo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Piloto positivo
Também conhecido como comando direto por aplicação de pressão. Nele acionamento da válvula 
ocorre quando existe o pulso de pressão no piloto (FIGURA 60).
Figura 60 - Acionamentos pneumáticos: piloto positivo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Acionamentos elétricos
A operação das válvulas é efetuada por meio de sinais elétricos provenientes de chaves fim de curso, 
pressostatos, temporizadores e outros. São de grande utilização nas seguintes situações: a) quando a rapidez 
dos sinais de comando é o fator importante; e b) quando os circuitos são complicados e as distâncias são longas 
entre o local emissor e o receptor. A seguir, veremos o tipo de acionamento combinado.
Acionamentos combinados
Quando é efetuada a alimentação da válvula principal, a que realizará o comando dos conversores de energia, 
podemos emitir ou desviar um sinal por meio de um canal interno ou conexão externa. Esse sinal ficará retido, 
direcionando-o para efetuar o acionamento da válvula principal que, posteriormente, é colocada para exaustão. 
As válvulas de pré-comando são geralmente elétricas (solenoides), pneumáticas (piloto), manuais (botão), 
mecânicas (came ou esfera). Os tipos de acionamentos combinados são por eletroímã e válvula de pré-
comando interno; por eletroímã e válvula de pré-comando externo; por solenoide e piloto ou botão. A seguir, 
vamos analisar cada um deles.
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 75
Eletroímã e válvula de pré-comando interno (servocomando)
Quando o solenoide é energizado, o campo magnético criado junto com o ar comprimido que entra desloca 
o induzido, liberando o piloto interno. Necessita do ar e do solenoide para ocorrer o acionamento (FIGURA 61).
Figura 61 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando interno
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Eletroímã e válvula de pré-comando externo
 Quando o solenoide é energizado, o campo magnéticocriado desloca o induzido, liberando o piloto 
externo. Funciona com o solenoide em conjunto com o ar comprimido (FIGURA 62).
Figura 62 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando externo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Solenoide e piloto ou botão 
A válvula principal pode ser comandada por meio da eletricidade, que cria um campo magnético, 
causando o afastamento induzido do assento e liberando a pressão que aciona a válvula. Também 
pode ser acionada por meio de um botão, o qual despressuriza a válvula internamente. O acionamento 
por botão conjugado ao elétrico é de grande importância, porque permite testar o circuito, sem 
necessidade de energizar o comando elétrico, permitindo a continuidade de operação quando faltar 
energia elétrica (FIGURA 63).
Figura 63 - Acionamento combinado por solenoide e piloto ou botão
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
76 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
 RECAPITULANDO
Estudamos, neste capítulo, os elementos necessários para fazer os circuitos pneumáticos. Descobrimos 
que um circuito pneumático se divide em elementos de trabalho, elementos de processamentos de 
sinais, elementos de comando, elementos de sinais, produção, tratamento e produção.
Os elementos de trabalho são os atuadores, que transformam o ar em movimento, tanto linear quanto 
giratório. Já os elementos de comando são aqueles responsáveis por controlar esse movimento dos 
atuadores.
Os elementos de processamentos de sinais são as lógicas de controle, e os elementos de sinais são os 
que darão o início para o funcionamento dos elementos de processamentos de sinais, por exemplo, um 
botão. Vimos também alguns acionadores e os tipos de acionadores que existem, bem como as divisões 
de cada tipo, apresentando as opções de escolha.
4 ELEMENTOS PNEUMÁTICOS 77
Anotações:
SIMBOLOGIAS DA PNEUMÁTICA E 
TECNOLOGIA DO VÁCUO
5
Como vimos nos capítulos anteriores, não há muita dificuldade para entender o que é 
um circuito pneumático. Mas, para fazer um esquema desse circuito, de forma simples e de 
fácil compreensão, devemos utilizar simbologias específicas. Neste capítulo aprenderemos a 
trabalhar com simbologias e aplicar o princípio de funcionamento do vácuo. Aprenderemos 
como surge o vácuo e como controlá-lo, bem como suas aplicações na indústria.
5.1 REPRESENTAÇÃO SIMBÓLICA DE ACORDO COM O TIPO DE ACIONAMENTO
A Figura 64 representa a simbologia de uma válvula direcional 2/2 vias NF tipo rolete. 
Notamos que, enquanto a válvula direcional não é acionada, não existe a passagem de ar entre 
1 e 2. Quando o rolete é acionado ocorre a passagem de ar entre 1 e 2. Quando o rolete é 
desacionado o retorno da válvula se dá pela pressão da mola.
2
1
Figura 64 - Válvula direcional 2/2 vias NF com acionamento por rolete e retorno por mola
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
5.1.1 DEFINIÇÃO DAS POSIÇÕES (CONFORME VDI 3260)
Há certos posicionamentos que devem ser considerados de acordo com o movimento 
executado. Temos três tipos de posições:
a) posição de repouso da instalação – a instalação está sem energia. O estado dos componentes é 
definido pela configuração geral do sistema;
b) posição de repouso dos componentes – posição que assumem as partes móveis de uma válvula 
quando ela não está acionada (para válvulas que possuem uma posição definida de repouso, por 
exemplo, retorno por mola);
80 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
c) posição inicial – posição que assumem as partes móveis de uma válvula após sua montagem na instalação e na 
conexão de ar comprimido da rede com a qual se torna possível o funcionamento da instalação.
No Quadro 8 vemos a representação simbólica dos componentes.
POSIÇÃO CILINDRO
Inicialmente recuado
Inicialmente avançado
VÁLVULAS
Posição de repouso
Inicialmente acionada
Sentido de acionamento
No esquema, deve ser indicado 
o sentido de acionamento do 
gatilho
1.3 1.3
Quadro 8 - Representação simbólica dos componentes
Fonte: SENAI-RS
5.1.2 SIMBOLOGIA GRÁFICA DE CIRCUITOS PNEUMÁTICOS CONFORME NORMA ISO 1219 (NBR 8896)
Para fazer um circuito é necessário ter conhecimento acerca das simbologias. No anexo A 
estão apresentadas as simbologias que podem ser utilizadas na pneumática, na hidráulica, na 
eletropneumática e na eletro-hidráulica, conforme as normas.
5 SIMBOLOGIAS DA PNEUMÁTICA E TECNOLOGIA DO VÁCUO 81
5.2 TECNOLOGIA DO VÁCUO
As aplicações do vácuo na indústria são limitadas apenas pela criatividade ou pelo custo. As mais 
comuns envolvem o levantamento e o deslocamento de cargas, como:
a) movimentação de cargas;
b) manipulação de peças frágeis;
c) manipulação de peças com temperatura elevada, usando ventosas de silicone;
d) operações que requerem condições de higiene;
e) movimentação de peças muito pequenas;
f ) movimentação de materiais com superfícies lisas.
A palavra vácuo, originária do latim vacuus, significa vazio. Entretanto, podemos definir tecnicamente 
que um sistema se encontra em vácuo quando está submetido a uma pressão inferior à pressão 
atmosférica. No exemplo mostrado na Figura 65, é efetuada a retirada de uma tampa móvel. Dessa 
forma, cria-se uma pressão negativa (menor do que a pressão atmosférica), que é o vácuo.
1 - Uma força de 2 kgf, é aplicada...
2 - ... na tampa móvel cuja área mede 2 cm2
3 - Resultará numa pressão 
negativa de - 1 kgf/cm2
4 - Gerando um vácuo de - 1 
kgf/cm2, no interior do recipiente
5 - Essa pressão negativa, depressão, é inferior à pressão 
atmosférica externa a qual está submetido o recipiente.
2 kgf
2 cm2
-1 kgf/cm2
Figura 65 - Princípio de funcionamento de um vácuo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Esse princípio é utilizado pela maioria das bombas de vácuo encontradas no mercado. Por meio do 
movimento de peças mecânicas especialmente construídas para essa finalidade, procuramos retirar o ar 
atmosférico presente em um reservatório ou tubulação, criando uma pressão negativa ou vácuo.
5.2.1 EFEITO VENTURI
Para aplicações industriais, há outras formas mais simples e baratas de obter vácuo. Uma delas é a 
utilização do efeito Venturi. A técnica consiste em fazer fluir ar comprimido por um tubo que possui uma 
redução do diâmetro interno, provocando um estrangulamento à passagem do ar. O ar que flui pelo tubo, 
ao encontrar a redução, tem seu fluxo aumentado devido à passagem estreita. O aumento do fluxo do ar 
comprimido, no estrangulamento, provoca uma sensível queda de pressão na região.
82 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Um orifício externo, construído estrategicamente na região reduzida do tubo, sofrerá então 
uma depressão provocada pela passagem do ar comprimido pelo estrangulamento. Isso significa 
que surgirá um vácuo parcial dentro do orifício que, ligado à atmosfera, permitirá que o ar 
atmosférico, cuja pressão é maior, penetre no orifício em direção à grande massa de ar que flui 
pela redução do tubo. 
A Figura 66 ilustra como é gerado um vácuo pelo princípio de Venturi, e umas ventosas que são utilizadas 
no ramo industrial. O vácuo servirá para pegar alguns tipos de materiais por meio da ventosa.
1 - O ar comprimido entra pelo pórtico P...
2 - ... e sai para 
atmosfera pelo
pórtico R
3 - A restrição 
provoca um 
aumento a 
velocidade do 
luxo de ar...
4 - ... gerando um vácuo parcial neste orifício,
por onde o ar atmosférico penetra do pórtico A
P
A
R
Simbologias
Figura 66 - Princípio do efeito de Venturi e ventosas
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Pesquise sobre o funcionamento da técnica do injetor de ar para a geração do vácuo. SAIBA MAIS
A Figura 67 mostra as simbologias utilizadas em ventosas, conforme as normas NBR 8897, DIN 
24300 e ISO 1219, de acordo com a sua aplicação para pegar materiais.
5 SIMBOLOGIAS DA PNEUMÁTICA E TECNOLOGIA DO VÁCUO 83
Kg
Superfície plana, 
seção �na
Superfície plana, 
qualquer seção
Superfície levemente 
curva, seção �na
Superfície levemente 
curva, qualquer seção
Superfície curva, 
seção �na
Superfície curva, 
qualquer seção
Material poroso, 
seção �na
Material poroso, 
qualquerseção
Material macio
Manipulação de 
chapas planas
Manipulação de 
chapas onduladas
Diferentes níveis 
de altura
Superfícies ásperas 
ou abrasivas
Manipulação de produto 
estreito ou �no
Resistência a óleo
Força de levantamento 
elevada
Levantamento vertical
Impróprio para 
levantamento vertical
Força de levantamento 
vertical
Força de levantamento 
horizontal
Figura 67 - Simbologias das ventosas de acordo com a sua aplicação
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
 RECAPITULANDO
Estudamos neste capítulo os modelos de representação dos movimentos e a simbologia gráfica 
dos elementos pneumáticos. Vimos que existem diversas simbologias específicas para cada tipo de 
componente pneumático. 
Compreendemos o princípio de funcionamento do vácuo, por meio do efeito Venturi, e os tipos de ventosas 
que existem de acordo com seu ambiente de trabalho. 
Aprendemos que o vácuo é importante, principalmente, para o transporte de produtos frágeis e de 
peças pequenas ou grandes. Entendemos que, para realizar o transporte, devemos utilizar ventosas 
específicas que tenham força de sução adequada para esse tipo de trabalho.
COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS 
E CIRCUITOS PRÁTICOS
6
Quando a montagem de um circuito pneumático ou hidráulico é complexa, o técnico 
deve dispor de certos esquemas de comando e sequências, segundo o desenvolvimento das 
máquinas. Deve representar as sequências dos movimentos de trabalho e de comando, de 
forma que possa ser identificado facilmente.
Desse modo, caso haja um problema mais complexo, os movimentos serão reconhecidos de 
forma mais rápida e segura, pois foi escolhida uma forma mais apropriada para a representação 
dos movimentos. Além disso, uma representação clara possibilita uma compreensão bem 
melhor. Vamos apresentar as possibilidades de representação mais utilizadas.
Por exemplo, considere somente os cilindros A e B. Nesse exemplo, os pacotes, que chegam 
por uma esteira de rolo transportadora, são levantados e empurrados pela haste de cilindros 
pneumáticos para outra esteira transportadora. Devido a condições de projeto, a haste do 
segundo cilindro só poderá retornar após a haste do primeiro ter retornado. A Figura 68 mostra 
esse processo.
D
B+
D-
AUnidade de 
estocagem
Unidade de remoção 
e empilhamento
Remoção e 
transporte
Unidade de transferência 
de produto
B
Entrada de 
produtos
t1
t2
t3
a1a0
b1
b0
d1
Figura 68 - Exemplo para aplicação da representação dos movimentos
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
86 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
6.1 FORMAS DE REPRESENTAÇÃO
Os movimentos podem ser representados de diversas formas, sempre de maneira clara e segura de 
modo a permitir sua identificação. São eles:
a) sequência cronológica:
• a haste do cilindro A avança e eleva o pacote;
• a haste do cilindro B avança e empurra o pacote para a esteira II;
• a haste do cilindro A retorna à sua posição inicial;
• a haste do cilindro B retorna à sua posição inicial.
b) anotação em forma de quadro: o Quadro 9 mostra essa anotação.
MOVIMENTO CILINDRO A CILINDRO B
1 avança parado
2 parado avança
3 recua parado
4 parado recua
Quadro 9 - Anotação em forma de quadro
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
c) indicação vetorial
Avanço ->
Retorno <-
 Cilindro A ->
 Cilindro B ->
 Cilindro A <-
 Cilindro B <-
d) indicação algébrica
Avanço +
Retorno –
 Cilindro A+
 Cilindro B+
 Cilindro A-
 Cilindro B-
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS 87
6.1.1 DIAGRAMAS DE MOVIMENTOS
Diagrama trajeto-passo 
É representada a sequência de movimentos de um elemento de trabalho, por meio de duas coordenadas, 
uma representando o trajeto do elemento e outra o passo do elemento (diagrama trajeto-passo). A Figura 
69 e Figura 70 exemplificam esse diagrama.
1 2 3 4 5
5 = 1
Cilindro
avançado
recuado
Passos
Figura 69 - Diagrama trajeto-passo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Cilindro
avançado
recuado
1 2 3 4 5
1
0
1
0
5 = 1
A
Cilindro
avançado
recuado
B
Figura 70 - Exemplo de diagrama trajeto-passo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Diagrama trajeto-tempo
Nesse diagrama, o trajeto de uma unidade construtiva é desenhado em função do tempo, contrariamente 
ao diagrama trajeto-passo. A Figura 71 mostra esse diagrama.
1
1
0
0
Tempo
Figura 71 - Diagrama trajeto-tempo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
88 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
6.1.2 DIAGRAMA DE COMANDO
Anotamos os estados de comutação dos elementos de entrada de sinais e dos elementos de 
processamento de sinais, sobre os passos, não considerando os tempos de comutação. A Figura 72 
mostra esse diagrama.
1 2 3 4 5
5 = 1
Cilindro
avançado
recuado
Trajeto
Passos
Figura 72 - Diagrama de comando
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
6.2 REPRESENTAÇÃO DA NUMERAÇÃO DAS SIMBOLOGIAS DE UM CIRCUITO PNEUMÁTICO 
Um circuito pneumático é representado por uma numeração específica, indicando onde está cada parte 
do circuito, conforme divisão mostrada no item sobre elementos pneumáticos que já estudamos. A seguir 
mostraremos mostraremos essas formas de representação.
Elementos de trabalho 
Os elementos de trabalho são os atuadores. Eles podem ser representados em forma numérica ou em 
forma de letras, como mostrado a seguir:
Atuador Forma numérica Forma por letras
1 1.0 A
2 2.0 B
3 3.0 C
Elementos de comando
Os elementos de comando são as válvulas direcionais que controlam o atuadores. A seguir, veja o modo 
como são representados:
Válvula direcional do atuador Forma numérica Forma por letras
1 1.1 a0
2 2.1 b0
3 3.1 c0
Os circuitos a seguir serão apresentados apenas com um atuador (atuador A).
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS 89
 Elementos de sinais 
Elementos de sinais são os sensores ou fim de curso utilizados para o retorno ou avanço do atuador. Os 
sensores ou fim de curso que são responsáveis pelo avanço do atuador ficam ligados à esquerda da válvula 
direcional, e recebem os valores pares. Os sensores ou fim de curso que são responsáveis pelo retorno do 
atuador ficam ligados à direita da válvula direcional, e recebem os valores ímpares. 
Forma numérica Forma por letras
avanço 1.2 a2
avanço 1.4 a4
retorno 1.3 a1
retorno 1.5 a3
Elementos auxiliares 
Elementos auxiliares são as válvulas de controle de fluxo ou válvulas de escape rápido.
Forma numérica Forma por letras
avanço 1.02 a.02
retorno 1.01 a.01
Para o controle do avanço de um atuador utilizamos a válvula reguladora de fluxo no 
retorno do atuador, e para o controle do retorno utilizamos a válvula reguladora de 
fluxo no avanço do atuador.
 VOCÊ 
 SABIA?
Elementos de processamento de sinais 
Elementos de processamento de sinais são as válvulas alternadoras, as válvulas de simultaneidade, 
os temporizadores e os contadores. Sua numeração vem após a numeração dos elementos de comando, 
sendo que os responsáveis pelo avanço (ligados à esquerda da válvula direcional) recebem valores pares, e 
os responsáveis pelo retorno (ligados à direita da válvula direcional), ímpares.
Forma numérica Forma por letras * Forma por letras **
avanço 1.6 a.04 a.02
retorno 1.7 a.03 a.01
Obs: (*) A forma por letras terá as representações a.03 e a.04 quando tiver válvulas reguladoras de fluxo. 
(**) Quando não há válvulas reguladoras de fluxo, o avanço tem a representação a.02 e o retorno a.01.
6.2.1 ELEMENTOS DE PRODUÇÃO, TRATAMENTO E DISTRIBUIÇÃO
A representação somente é numérica, sendo representada por 0.1. As representações numéricas ou por 
letras são apresentadas na Figura 73.
90 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
1.1 4 2
5 31
1.6 2 1
1
1
1
21.2 1.42 2
3 3 3
0.1
1.7
1
1
12
2
1 3
1.5
1.0
a. 0 4 2
5 31
a. 02
2
1
1
1
1
2
a. 2 a. 42 2
3 3 3
a. 01
1
1
12
2
1 3
a. 5
A
a. 3
a3
1.3 Elementos 
de trabalho
Elementos 
de comando
Elementos 
de processamento de sinais
Elementos 
 de sinais
Elementos de produção,
tratamento e distribuição
Figura 73 - Divisão de um circuito pneumático, utilizando uma representação numérica e por letrasFonte: FESTO DIDATIC, 2012b
6.3 MÉTODO INTUITIVO DE CONSTRUÇÃO DE CIRCUITOS PNEUMÁTICOS
Produtos que chegam por uma esteira transportadora de rolos são levantados e empurrados pela haste 
de cilindros pneumáticos para outra esteira transportadora, por exemplo, o transporte de produtos. Devido 
a condições de projeto, a haste do segundo cilindro só poderá retornar depois que a haste do primeiro tiver 
retornado. A Figura 74 mostra esse processo.
Produto
Estoque de 
produtos
Estocagem de 
caixas
Unidade de 
estocagem
Unidade de transferência
 de produto
Estoques de caixas 
de papelão
Saídas de produtos 
embalados
m = 3
n = 3
Estoque de 
produtos
Rotação completa 
da caixa de papelão
B
A
1 = 2
Figura 74 - Exemplo para utilizar o método intuitivo: transporte de produtos
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Procedimento para a realização do projeto
Para fazer o projeto, é recomendado o cumprimento das seguintes etapas:
a) determinar a sequência de trabalho;
b) elaborar o diagrama de trajeto-passo;
c) colocar no diagrama trajeto-passo os elementos fins de curso a serem utilizados;
d) desenhar os elementos de trabalho;
e) desenhar os elementos de comando correspondentes;
f ) desenhar os elementos de sinais;
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS 91
g) desenhar os elementos de abastecimento de energia;
h) traçar as linhas dos condutores de sinais de comando e de trabalho;
i) identificar os elementos;
j) colocar no esquema a posição correta dos fins de curso, conforme o diagrama de trajeto e passo;
k) verificar se é necessária alguma anulação de sinais permanentes (contrapressão) em função do diagrama de 
trajeto-passo;
l) introduzir as condições marginais.
Resolução do circuito
Uma sequência para resolver esse circuito é a seguinte:
A+ B+ A- B-
Formas de fazer o circuito
Veja, a seguir, como fazer a sequência de funcionamento por meio do método intuitivo:
a) aciona o botão;
b) avança o cilindro A;
c) aciona o fim de curso do cilindro A avançado;
d) avança o cilindro B;
e) aciona o fim de curso do cilindro B avançado;
f ) recua o cilindro A;
g) aciona o fim de curso do cilindro A recuado;
h) recua o cilindro B;
i) aciona o fim de curso do cilindro B recuado.
A seguir, veremos como fazer a sequência de funcionamento por método intuitivo utilizando setas. A 
Figura 75 mostra essa sequência.
Botão A+
a1
b1
B+
A-
a0 B-
Figura 75 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
92 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Em que:
a1 representa o acionamento do fim de curso A avançado;
a0 representa o acionamento do fim de curso A recuado;
b1 representa o acionamento do fim de curso B avançado; 
b0 representa o acionamento do fim de curso B recuado.
O circuito ficaria como está exposto na Figura 76.
1
5 3
14 4 2
5
4 2
1
2
3
a1
1412 12
3
1
b1
a0
A
B
Figura 76 - Acionamento indireto para avanço e retorno dos cilindros A e B
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Utilizando as representações mostradas anteriormente, o circuito ficaria como mostra a Figura 77.
1
5 3
14 4 2
5
4 2
2
1 3 1 3
1412 12
3
1
b1
A B
b1 
a.01 a.02
a.0
b2
a.04
1 1
a4
2 2a2
b.01 b.02
b0
1
5 3
14 4 2
5
4 2
2
1 3 1 3
1412 12
3
1
1.3
1.0 2.0
2.3 
1.01 1.02
2.2
1.6
1 11.4
2 2
1.2
2.01 2.02
1.1
2.1
Figura 77 - Circuito pneumático com a representação em forma de letras e numérica
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS 93
6.4 CIRCUITOS PNEUMÁTICOS PRÁTICOS
Circuito 1
Comandar um atuador de simples ação (comando direto).
A Figura 78 mostra este tipo de circuito. Ao acionar o botão a2, modificará internamente a posição da válvula 
direcional 3/2 vias (avanço muscular com retorno por mola), permitindo que o atuador avance. Ao soltá-lo, a 
mola permite que a válvula direcional do botão volte à posição inicial e que não vá ar novamente ao atuador. 
Esse atuador, por ser com retorno por mola, retorna.
1 3
2a2
A
Figura 78 - Circuito 1
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Circuito 2
Comandar um atuador de simples ação utilizando uma válvula simples piloto (comando indireto).
A Figura 79 mostra esse circuito. Ao acionar o botão a2, modificará internamente a posição da válvula 
direcional, permitindo que vá ar comprimido na válvula direcional a0 de 3/2 vias (avanço por piloto e 
retorno por mola). Esta válvula direcional muda de posição, permitindo que o ar comprimido vá até o 
atuador, fazendo-o avançar. 
Ao soltar o botão, a mola dele faz com que a válvula direcional volte para a posição inicial, não enviando 
ar para a válvula direcional a0. Esta válvula direcional a0, sem ar no seu piloto, faz com que a força da mola 
deixe a válvula voltar à sua posição inicial, não enviando mais ar comprimido para o atuador. O atuador, 
sendo retorno por mola, retorna.
1 3
2
1 3
2
12
A
a0
a2
Figura 79 - Circuito 2
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
94 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito 3
Comandar um atuador de simples ação utilizando uma válvula duplo piloto.
A Figura 80 mostra esse circuito. Ao acionar o botão a2, modifica a posição da válvula direcional a0, 
fazendo o atuador de simples ação avançar. Soltando o botão a2, o atuador continua avançado, pois a 
válvula direcional a0 é duplo piloto. O atuador só retornará quando acionar o botão a1, que faz a válvula 
direcional mudar de posição, voltando o atuador ao início.
1 3
2
1 3 1 3
2
12
A
a0
a2
10
a1 2
Figura 80 - Circuito 3
Fonte: PARKER HANNIFIN, 2001
Circuito 4
Comandar um atuador de simples ação de dois pontos diferentes e independentes (utilizar elemento OU).
A Figura 81 mostra este circuito. Ao acionar o botão a2 OU o botão a4, modificará internamente a posição 
da válvula direcional, permitindo que vá ar comprimido na válvula direcional a0 de 3/2 vias (avanço por 
piloto e retorno por mola). A válvula direcional muda de posição, permitindo que o ar comprimido vá até 
o atuador, fazendo-o avançar. 
Ao soltar os botões, sua mola obriga que a válvula direcional volte para a posição inicial, não enviando 
ar para a válvula direcional a0. A válvula direcional a0, sem ar no seu piloto, permite que a força da mola 
deixe a válvula voltar à sua posição inicial, não enviando mais ar comprimido para o atuador. O atuador, 
sendo retorno por mola, retorna.
1 3 1 3
2
A
a2
1 3
212
a0
2
1 1
a4
a.02 2
Figura 81 - Circuito 4
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Circuito 5
Comandar um atuador de simples ação por meio de acionamento simultâneo de duas válvulas 
acionadas por botão (comando bimanual, utilizar elemento E).
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS 95
A Figura 82 mostra esse circuito. Ao acionarmos o botão a2 E o botão a4, modificaremos internamente a 
posição da válvula direcional, permitindo que vá ar comprimido na válvula direcional a0 de 3/2 vias (avanço 
por piloto e retorno por mola). A válvula direcional muda de posição, permitindo que o ar comprimido vá 
até o atuador, fazendo-o avançar. 
Ao soltar um dos botões não é enviado ar para a válvula direcional a0. A válvula direcional a0, sem ar 
no seu piloto, permite que a força da mola deixe a válvula voltar à sua posição inicial, não enviando mais ar 
comprimido para o atuador. O atuador, sendo retorno por mola, retorna.
1 3 1 3
2
A
a2
1 3
212
a0
2
1 1
a4
a.02 2
Figura 82 - Circuito 5
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Circuito 6
Comando indireto de um atuador de dupla ação, utilizando uma válvula duplo piloto e com controle de 
velocidade do atuador.
A Figura 83 mostra esse circuito. Ao acionar o botão a2, modifica a posição da válvula direcional 
a0, fazendo o atuador de dupla ação avançar. O atuador terá um controle de velocidade de avanço 
por meio da válvula reguladora de fluxo a.02. Soltando o botão a2, o atuador continua avançado, 
pois a válvula direcional a0 é duplo piloto. O atuador só retornará quando acionar o botão a1, que 
faz a válvula direcional mudar de posição, voltandoo atuador ao início. O atuador terá controle de 
velocidade de retorno por meio da válvula reguladora de fluxo a.01.
1
5 3
4 2
1
2 2
3 1 3
12
A
a.01 a.02
a2 a1
14
a0
Figura 83 - Circuito 6
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
96 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito 7
Comando de um atuador de dupla ação com avanço lento e retorno acelerado.
A Figura 84 mostra este circuito. Ao acionar o botão a2, modificamos a posição da válvula direcional 
a0, fazendo o atuador de dupla ação avançar. Esse atuador terá um controle de velocidade de avanço 
por meio da válvula reguladora de fluxo a.02. Soltando o botão a2, o atuador continua avançado, pois 
a válvula direcional a0 é duplo piloto. O atuador só retornará quando acionar o botão a1, que faz a 
válvula direcional mudar de posição, voltando o atuador ao início. O atuador terá uma velocidade 
acelerada de retorno por meio da válvula de escape rápido a.01.
1
5 3
4 2
1
2 2
3 1 3
12
A
a.01 a.02
a2 a1
14
a0
Figura 84 - Circuito 7
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
Circuito 8
Comando de um atuador de dupla ação, com ciclo contínuo utilizando uma válvula botão trava e 
controle de velocidade.
A Figura 85 mostra este circuito. Ao acionar o botão, o fim de curso do atuador recuado faz a válvula 
direcional mudar de posição, fazendo avançar o atuador de dupla ação. Quando o atuador avançar totalmente, 
acionará um fim de curso, que modificará a posição da válvula direcional, permitindo que o atuador recue. 
Chegando ao total recuo do atuador atingimos o fim de curso do atuador, recuado novamente. Por ter 
um botão com trava, se este foi acionado uma vez, mesmo se soltá-lo, permanecerá acionado. Com isso, 
o circuito funcionará de modo automático (avanço e recuo) e só vai parar se for acionado novamente o 
botão, que sairá da posição de trava, desligando o acionamento automático.
6 COMANDOS PNEUMÁTICOS SEQUENCIAIS E CIRCUITOS PRÁTICOS 97
Figura 85 - Circuito 8
Fonte: PARKER HANNIFIN, [2001]
 RECAPITULANDO
Estudamos neste capítulo os modelos de representação dos movimentos, o método para a criação de 
circuitos pneumáticos, por meio de seu movimento, e alguns circuitos práticos. Vimos as representações 
dos circuitos pneumáticos com números ou letras, de acordo com sua função.
Conhecemos os tipos de diagramas que existem, de acordo com o movimento que deve ser seguido 
pelo(s) atuador(es) para, consequentemente, construirmos o circuito equivalente ao movimento 
esperado. Compreendemos que, por meio de alguns circuitos prontos, podemos fazer uma adequação 
do circuito, com seu desenho esquematizado completo.
HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, 
COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS
7
A hidráulica é muito utilizada em situações de movimentação de cargas pesadas que não 
exijam velocidade de transporte. Desse modo, a hidráulica é bastante aplicada em diversos 
processos nas indústrias.
O termo hidráulica, que é de origem grega hidro, significa água. Há muito tempo as pessoas 
utilizam a força dos fluidos para facilitar o trabalho diário, por meio de engenhos construídos 
com os conhecimentos da hidráulica, como bombas e rodas d’água. O objetivo dos engenhos 
é converter a energia da água em energia mecânica, como acontece em uma simples, mas 
eficiente, roda d’água (FIGURA 86).
Figura 86 - Roda d’água
Fonte: SENAI-RS 
A hidráulica utiliza um líquido confinado (óleo/água) para transmitir movimento 
multiplicando forças. Para ganhar em força, perdemos em deslocamento. Pelo fato de usar 
líquido praticamente incompressível, a transmissão de movimentos é instantânea. Assim, a 
hidráulica pode ser dividida em hidrostática e hidrodinâmica.
Antes de conhecer as características da hidrostática e da hidrodinâmica, devemos entender 
os conceitos de fluído e viscosidade. O fluído é qualquer líquido ou gás, mas, em hidráulica, 
refere-se ao líquido utilizado como meio de transmitir energia (óleo ou água).
As principais funções de um fluido hidráulico são:
a) transmitir energia; 
100 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
b) lubrificar peças móveis; 
c) vedar folga entre essas peças móveis; 
d) resfriar ou dissipar calor; 
e) limpar o sistema. 
Os principais fluidos hidráulicos que existem são:
a) água (com aditivo); 
b) óleos minerais; 
c) fluidos sintéticos; 
d) fluidos resistentes ao fogo (emulsões de glicol em água, soluções de glicol em água e fluidos sintéticos 
não aquosos). 
Já a viscosidade é a medida de resistência do fluido ao se escoar, ou seja, é a medida inversa à da fluidez. 
Se um fluido escoa facilmente, sua viscosidade é baixa e podemos dizer que é fino. Um fluido que escoa 
com dificuldade tem alta viscosidade; nesse caso, dizemos que o fluido é denso. 
Quanto maior for a temperatura de trabalho de um óleo, menor será sua viscosidade; ou seja, a viscosidade 
é inversamente proporcional à temperatura de trabalho. Um fluido com alto índice de viscosidade mudaria 
relativamente pouco com a temperatura. A maior parte dos sistemas hidráulicos industriais requer um 
fluido com índice de viscosidade de 90 ou mais.
7.1 HIDROSTÁTICA
A hidrostática é a água em repouso. Vamos estudar a lei de Pascal, a lei de Stevin, as escalas de pressão, 
os medidores de pressão e o empuxo.
7.1.1 LEIS APLICADAS À HIDRÁULICA
Lei de Pascal
A lei de Pascal pode ser assim resumida: “A pressão exercida em um ponto qualquer de um líquido estático 
é a mesma em todas as direções e exerce forças iguais em áreas iguais.” Isso explica por que uma garrafa 
de vidro se quebra se a rolha for forçada a entrar na garrafa cheia: o fluido, praticamente incompressível, 
transmite a força aplicada na rolha à garrafa, resultando disso uma força excessivamente alta em uma área 
maior do que a da rolha. Assim, é possível quebrar o fundo de uma garrafa aplicando uma força moderada 
na rolha.
Um exemplo que podemos ver é a prensa hidráulica, em que fazemos força em um recipiente menor 
para elevar um recipiente maior com maior peso, como mostra a Figura 87.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 101
10
1cm2
100
10cm2
Figura 87 - Princípio de uma prensa hidráulica
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Podemos notar que é executada a mesma força, pois:
P
A
=F
Em que:
F = força (kgf);
P = pressão 
A = área (cm2)
kgf
cm2( )
Lavoisier explica que “na natureza nada se cria e nada se perde, mas se transforma.”
Nesse caso, podemos dizer que a energia não pode ser destruída, mas transformada em outro tipo de 
energia. A Figura 88 mostra que, em um recipiente com área de 1 cm², ao aplicar uma força de 10 kgf (se o 
outro recipiente tiver uma área de 10 cm²) podemos elevar um objeto que executa uma pressão de 100 kgf. 
O que ganhamos em relação à força precisa ser sacrificado em distância ou velocidade.
Lei de Stevin
A lei de Stevin diz o seguinte: “A diferença de pressão entre dois pontos de uma mesma massa líquida é 
igual à diferença de profundidade entre eles multiplicada pelo peso específico da fluído”. Aplicando a lei de 
Stevin à situação ilustrada na Figura 88, temos: 
P1
P2
A Z1
Z22
1
Peso da água
Figura 88 - Aplicação da lei de Stevin
Fonte: SOUZA, [2010] 
102 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
P2 – P1 = ρ . g . (Z2 - Z1)
P2 = ρ . g . Z2 (quando Z1 = 0)
Em que:
ρ = peso específico;
g = gravidade (9,81 m/s² ou 10 m/s²).
Exemplo: 
Determine a pressão sobre um ponto situado a uma profundidade de 30 m. Dados: (ρ= 1.000 kg/m³; g 
= 9,81 m/s²ou 10 m/s²).
P = ρ . g . h
P = 1000 .9,81 . 30
P = 294.300 Pa = 294,3 kPa
P = 30 mca (metros de coluna de água).
7.1.2 OUTRAS CARACTERÍSTICAS DA HIDRÁULICA
A seguir, veja outras características da hidráulica:
a) fácil instalação dos diversos elementos;
b) rápida parada e inversão de movimento;
c) variações micrométricas na velocidade;
d) sistemas autolubrificantes;
e) pequeno tamanho e peso em relação à potência consumida;
f ) sistemas seguros contra sobrecargas;
g) alta potência (força);
h) velocidade variável – por meio da válvula reguladora de fluxo; 
i)proteção contra sobrecarga – por meio da válvula de segurança ou limitadora de pressão;
j) adaptação à forma do recipiente em que está armazenado – os líquidos têm a propriedade de tomar a forma do 
recipiente em que estão armazenados;
k) incompressibilidade dos líquidos – um líquido, quando é pressionado, exibe características de sólidos. Os líqui-
dos são relativamente impossíveis de serem comprimidos. 
Sendo os líquidos incompressíveis, podem tomar a forma do recipiente. Assim, eles possuem certas 
vantagens na transmissão de força.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 103
Transmissão de força
A força é transmitida por meio de um sólido em uma única direção; ou seja, se empurrarmos 
o sólido em uma direção, a força será diretamente transmitida ao lado oposto. No caso da força 
aplicada a um recipiente cheio de líquido, o líquido do recipiente transmitirá pressão em todos os 
sentidos e direções. 
A Figura 89 mostra esta comparação entre um sistema com sólido e um sistema com líquido.
Pistão
móvel
Pistão
móvel
Só
di
o
Lí
qu
id
o
Figura 89 - Força exercida sobre um objeto com sólido e sobre objeto com líquido
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Intensificador (multiplicador de pressão)
O intensificador multiplica ou intensifica uma pressão hidráulica existente, recebendo a pressão 
hidráulica sobre um êmbolo de grande área e aplicando a força resultante a um êmbolo de área 
menor. Exemplo: se tivermos um intensificador com uma área (A1) de 140 cm² e aplicarmos uma 
pressão (P1) de 35bar, teremos uma força (F1) de 4.900 kgf. Portanto:
F1 = P1.A1 = 35.140 = 4900kgf
F1P2
A2
= = =4900
50
98bar
Teremos uma pressão (P2) intensificada no segundo estágio de 98bar considerando a área (A2) 50 cm². 
A Figura 90 mostra esse exemplo:
F1P1
A1
A2
P2
Figura 90 - Exemplo de um intensificador de pressão
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Pressão em uma coluna de fluido
O peso do fluido gera pressão no fundo de uma coluna. Supondo um reservatório de água de 10m de 
altura, temos em sua base a pressão de 1bar (1 kgf/cm²). 
104 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Na Figura 91 são colocados dois reservatórios de diâmetros diferentes (um com 10cm de diâmetro e 
outro com 1cm), com água a uma altura de 10 metros.
10 cm 1 cm
10
00
 c
m
1 kg/cm2 1 kg/cm2
Água
Ág
ua
Figura 91 - Reservatórios de água
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Neste caso, percebemos que a pressão marcada por ambos os manômetros é de 1 kgf/cm², pois não 
importam os diâmetros dos reservatórios, e, sim, a altura da coluna de água.
Agora, se notarmos a Figura 92, perceberemos que, quanto mais próximo da base estiver o furo, maior será a 
pressão hidrostática e o jato de líquido irá mais longe.
 
Figura 92 - Reservatório de água com três furos
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7.2 HIDRODINÂMICA
A hidrodinâmica é a ciência que estuda a água em movimento. Nesse item, abordaremos aspectos importantes 
da hidrodinâmica para a hidráulica, tais como vazão, regime de escoamento e o princípio de Bernoulli.
7.2.1 VELOCIDADE X VAZÃO
Em sistemas dinâmicos, o fluido que passa pela tubulação se desloca a certa velocidade. Esta 
é a velocidade do fluido que, de modo geral, é medida em centímetros por segundo (cm/seg). O 
volume do fluido que passa pela tubulação em um determinado período de tempo corresponde à 
vazão: Q (vazão) = V (velocidade) x A (área), em litros por segundo (l/s). A velocidade do fluxo através 
de um tubo é inversamente proporcional ao quadrado de seu diâmetro interno.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 105
Vamos supor um tubo com dois diâmetros, sendo o primeiro diâmetro o dobro do segundo. Tendo o 
tubo menor a metade do diâmetro do primeiro, a área será quatro vezes menor; portanto, a mesma vazão 
deverá passar com uma velocidade quatro vezes maior.
Princípio de Bernoulli
O princípio de Bernoulli diz que a soma da energia potencial e da energia cinética são constantes 
para uma vazão constante, nos vários pontos de um sistema. Quando o diâmetro de um tubo diminui, a 
velocidade do fluido aumenta. A energia cinética aumenta. Logo, a energia cinética precisa ser compensada 
pela redução da pressão. 
A Figura 93 mostra esse princípio. 
Pressão menor
 
Figura 93 - Aplicação do princípio de Bernouli
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Fluxo laminar e fluxo turbulento
O fluido tem um fluxo laminar (condição ideal) quando as moléculas de um líquido se movimentam 
paralelamente ao longo de um tubo, o que acontece até uma certa velocidade. Quando há o aumento da 
velocidade do fluido, as perdas de pressão são maiores devido ao aumento de atrito e geração de calor, tendo 
assim um fluxo turbulento. Com a presença do fluxo turbulento ocorre um aumento do atrito em quatro 
vezes. A Figura 94 mostra os tipos de fluxos. O tipo de fluxo depende de alguns fatores, como a velocidade do 
fluido, o diâmetro do tubo, a viscosidade do fluido, rugosidade interna da parede do tubo e outros.
Fluxo laminar
Fluxo turbulento
Figura 94 - Exemplo de fluxo laminar e turbulento
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
106 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Número de Reynold
O número de Reynold é um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime 
de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações 
industriais e asas de aviões.
Para saber quando o fluxo é laminar ou turbulento, calculamos o número de Reynold - Re.
V.dRe
v
=
Em que:
Re = Reynold, número puro;
d = diâmetro interno do tubo em cm;
V = velocidade do fluido em cm/s;
v = viscosidade cinemática do fluido em stokes (de 0,45 a 0,50 para óleo hidráulico).
O número de Reynold indica o tipo de fluxo (ou escoamento):
de 0 a 2.000 indica que o fluxo é laminar;
de 2.000 a 3.000 o fluxo pode ser laminar ou turbulento; dependerá de outros fatores, como 
restrições, curvas etc.;
acima de 3.000 indica que o fluxo é turbulento.
Geração de calor
A geração de calor em um sistema hidráulico é causada pelo movimento de um líquido, relativamente 
a mudanças de direção, viscosidade e atrito.
Diferencial de pressão
Um diferencial de pressão é simplesmente a diferença de pressão entre dois pontos do sistema e pode 
ser caracterizado por:
a) indicar que a energia de trabalho, na forma de movimento de líquido pressurizado, está presente no sistema;
b) medir a quantidade de energia de trabalho que se transforma em calor entre os dois pontos.
Transmissão de energia hidráulica
A hidráulica pode ser definida como um meio de transmitir energia, pressionando um líquido confinado. 
O componente de entrada de um sistema hidráulico chama-se bomba, e o de saída, atuador. 
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 107
As principais unidades utilizadas na hidráulica são apresentadas no Quadro 10.
PRESSÃO VAZÃO DESLOCAMENTO
Força exercida por unidade de área Volume deslocado por unidade 
de tempo
Volume deslocado por 
revolução
Causa: 
• resistência ao escoamento do 
fluido;
• restrição na tubulação;
• carga do atuador.
Principais unidades: 
• kgf/cm² (kilograma-força por 
centímetro quadrado);
• bar;
• psi (libra por polegada quadrada).
Causa: diferença de potencial 
energético.
Principais unidades: 
• gpm (galão por minuto);
• lpm (litro por minuto).
Principal unidade: 
• cm³/rev (centímetro cúbico 
por revolução).
Quadro 10 - Principais unidades utilizadas na hidráulica
Fonte: SENAI-RS
7.3 COMPOSIÇÃO DE UM SISTEMA HIDRÁULICO
O sistema hidráulico possui diversos componentes e está dividido conforme mostra a Quadro 11.
Fonte de energia Motor elétrico ou a combustão.
Sistema hidráulico Gera, controla e aplica potência hidráulica.
Grupo de geração Transforma potência mecânica em hidráulica – bombas hidráulicas.
Grupo de controle Controla a potência hidráulica – comandos e válvulas.
Grupo de atuação Transforma potência hidráulica em mecânica – cilindros e motores.
Grupo de ligação Conexões, tubose mangueiras.
Sistema hidráulico
Fonte de 
energia
Trabalho
a ser
executado
Grupo de
geração
Grupo de
controle
Grupo de 
atuação
Grupo de
ligação
Quadro 11 - Composição de um sistema hidráulico
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999] 
108 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
O Quadro 12 mostra a divisão de um sistema hidráulico.
2
4
5 6
7 M 8
9
3
3
2
9
8
6
5
4
1
7
1
1. Atuador Pode ser linear ou um motor hidráulico.
2. Válvula reguladora de 
pressão
Serve para regular a pressão que vai para o atuador, controlando a sua 
velocidade.
3. Válvula direcional Serve para controlar a direção do atuador (avanço e retorno no atuador 
linear ou horário e anti-horário em motor hidráulico).
4. Válvula de fluxo Serve para que o fluído hidráulico funcione em somente uma direção.
5. Manômetro Serve para visualizar a pressão de trabalho.
6. Válvula reguladora de 
pressão
Serve para regular a pressão máxima de trabalho.
7. Bomba hidráulica Serve para transformar a energia de giro em energia de pressão do fluído.
8. Filtro Serve para retirar as impurezas provenientes do circuito hidráulico.
9. Reservatório É para onde vai e de onde sai todo o fluído hidráulico do sistema hidráulico.
Quadro 12 - Composição de um sistema hidráulico
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
O reservatório e os filtros (tanto do reservatório quanto de fora dele) são vistos na Figura 95, que também 
mostra um reservatório real.
 
M
Filtro de pressão
de 3 a 5 µ 3 x 
vazão da bomba
Linha de pressão Linha de retorno
Conjunto
motor-bomba
Visor de nível 
e temperatura
do óleo
Linha de sucção
Filtro de sucção de 90 a 120 µ 
3 x vazão da bomba 
Chicana 2/3 do nível do óleo Funções: Evitar turbulência;
Refrigerar o óleo; Retirar o ar do óleo 
Filtro de ar (respiro)
2 x vazão da bomba 
Filtro de retorno com by-pass 
de 15 a 25 µ 3 x vazão da bomba
Dreno
Volume do reservatório
 2 a 4 x vazão da bomba
Linha de dreno
20% ar
a b .
Figura 95 - a) Reservatório; b) Filtros
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 109
7.3.1 FILTROS
Todos os fluidos hidráulicos contêm uma certa quantidade de contaminantes. Na maioria de vezes, a necessidade 
do filtro não é reconhecida, porque sua inclusão não aumenta, de forma aparente, a ação da máquina. Todavia, as 
partículas de sujeira podem produzir falhas em máquinas caras e grandes. O excesso de contaminação causa:
a) perda de produção;
b) custo de reposição de componentes;
c) trocas constantes de fluido;
d) custo no descarte do fluido;
e) aumento geral dos custos de manutenção.
O tamanho das partículas interfere diretamente na contaminação do sistema hidráulico. Esse sistema é 
dividido de acordo com a Tabela 4.
Tabela 4: Tamanho relativo das partículas
Substância Microns Polegadas
Grão de sal refinado 100 .0039
Cabelo humano 70 .0027
Limite máximo de visibilidade 40 .0016
Farinha de trigo 25 .0010
Célula vermelha do sangue 8 .0003
Bactéria 2 .0001
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Um mícron é igual a um milionésimo de um metro, e o menor limite de visibilidade 
para o olho é de 40 mícrons. Em outras palavras, uma pessoa normal pode enxergar 
uma partícula que mede 40 mícrons, no mínimo. Isso significa que, embora uma 
amostra de fluido hidráulico pareça estar limpa, ela não está necessariamente limpa.
 VOCÊ 
 SABIA?
O Quadro 13 faz uma comparação com os meios de filtragem na hidráulica.
MATERIAL 
MEIOS 
FILTANTE
EFICIÊNCIA 
DE CAPTURA
CAP. DE 
RETENÇÃO
PRESSÃO 
DIFERENCIAL
VIDA NO 
SISTEMA
CUSTO 
GERAL
fibra de vidro alta alta moderada alta moderada 
para alta
celulosa 
(papel)
moderada moderada alta moderada baixa
tela baixa baixa baixa moderada moderada 
para alta
Quadro 13 - Comparação entre os tipos filtrantes hidráulicos
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Um sistema hidráulico possui determinados tipos de filtros que estão apresentados no anexo B.
110 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
7.3.2 RESERVATÓRIOS HIDRÁULICOS
Os reservatórios hidráulicos consistem de quatro paredes (geralmente de aço), uma base abaulada, 
um topo plano com uma placa de apoio, quatro pés, linhas de sucção, retorno e drenos, plugue do dreno, 
indicador de nível de óleo, tampa para respiradouro e enchimento, tampa para limpeza e placa defletora 
(Chicana). A Figura 96 mostra o esquema de um reservatório.
Base
abaulada
Linha de retorno
Linha de
dreno Placa
de�etora
Plug de dreno
Tampa para
limpeza
Linha de
sucção Tampa para
respiradouro
e enchimento
Indicador
de nível
de óleo e
temperatura
Placa de apoio
Figura 96 - Esquema de um reservatório
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Todas as linhas de retorno devem estar localizadas abaixo do nível do fluido e no lado do defletor oposto 
à linha de sucção. Os reservatórios podem ser convencionais, em forma de L ou suspensos. Os reservatórios 
convencionais são os mais comumente usados dentre os reservatórios hidráulicos industriais. Os reservatórios 
em forma de L e os suspensos permitem à bomba uma altura manométrica positiva do fluido. A Figura 97 mostra 
esses três tipos de reservatórios.
Suspenso
Convencional
Em forma de L
Figura 97 - Tipos de reservatórios
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7.3.3 RESFRIADORES (TROCADORES DE CALOR)
Na hidráulica também são utilizados resfriadores ou trocadores de calor. Os modelos mais comuns são 
água-óleo e ar-óleo. Nos resfriadores a ar, o fluido é bombeado através de tubos aletados. Para dissipar o 
calor, o ar é soprado sobre os tubos e aletas por um ventilador. O resfriador à água consiste basicamente de 
um feixe de tubos encaixados em um invólucro metálico. Nesse resfriador, o fluido do sistema hidráulico é 
geralmente bombeado através do invólucro e sobre os tubos que são refrigerados com água fria. A Figura 98 
mostra esses tipos de resfriadores.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 111
Carcaça
Simbologia
resfriador água - óleo
Tubos
Resfriador água - óleo
Simbologia
resfriador ar - óleo
Resfrador ar - óleo
Duto
Aletas de
resfriamento
Tubos
Entrada de �uido
Figura 98 - Resfriadores
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7.3.4 BOMBAS HIDRÁULICAS
As bombas hidraúlicas são utilizadas nos circuitos hidráulicos para converter energia mecânica em 
energia hidráulica. A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba e permite que a pressão 
atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a penetrar na bomba. A bomba passará 
o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. Em relação às bombas 
hidráulicas, elas são divididas em hidrodinâmicas e hidrostáticas. As principais bombas utilizadas são as de 
engrenagens, de palhetas e de pistões. 
Pesquise a eficiência, as características e como deve ser a partida desse tipo de 
bombas em um sistema hidráulico.
 SAIBA 
 MAIS
Especificação das bombas
As bombas são geralmente especificadas pela capacidade de pressão máxima de operação e por seu 
deslocamento, em litros por minuto, em uma determinada rotação por minuto.
Deslocamento é o volume de líquido transferido durante uma rotação. O deslocamento é expresso em 
centímetros cúbicos por rotação, e a bomba é caracterizada por sua capacidade nominal em litros por minuto.
A eficiência volumétrica é igual ao deslocamento real dividido pelo deslocamento teórico, dada em 
porcentagem.
Deslocamento real 
x 100%E�ciência volumétrica =
Deslocamento teórico 
Muitas vezes em um sistema hidráulico industrial a bomba está localizada sobre a tampa do reservatório que 
contém o fluido hidráulico do sistema. A linha ou duto de sucção conecta a bomba com o líquido no reservatório.
112 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Principais problemas que podem ocorrer em uma bomba
Os principais problemas que podem ocorrer em uma bomba são a cavitação (queda repentina de 
pressão) e a aeração (entrada de ar no sistema através dasucção da bomba). 
As principais causas da aeração são:
a) reservatório com nível do óleo abaixo do recomendado;
b) filtro de sucção instalado próximo do nível do óleo, gerando a criação de vórtice, permitindo, assim, a entrada do ar;
c) linha de sucção permitindo a entrada de ar com uso de braçadeira inadequada ou rachaduras na tubulação;
d) posicionamento incorreto da linha de retorno no reservatório, próximo à linha de sucção, gerando turbulência 
(agitação no reservatório).
7.3.5 VÁLVULAS DIRECIONAIS
As válvulas direcionais hidráulicas têm o mesmo funcionamento das válvulas direcionais pneumáticas, 
com algumas modificações que se justificam, principalmente, por existir válvulas com três posições e se 
utilizar, geralmente, válvulas com quatro vias (não cinco, como na pneumática). 
A construção de uma válvula hidráulica é mais robusta, aumentando consequentemente seu tamanho. Além 
disso, elas são maiores também para poderem suportar uma pressão muito grande (em torno de150 bar). 
A válvula hidráulica também possui retorno, ou não, por mola, NA ou NF (para 3/2 vias). A hidráulica 
possui algumas válvulas com particularidades, quando são de três posições: 
a) de centro aberto;
b) de centro fechado;
c) de centro em tandem;
d) de centro aberto negativo. 
Válvula direcional de centro aberto
Uma válvula direcional com um êmbolo de centro aberto tem as passagens P (liga a pressão da bomba), T 
(liga ao tanque do reservatório), A (liga para dar o avanço ao atuador ou a uma outra válvula) e B (liga para dar 
o retorno ao atuador ou a uma outra válvula), todas ligadas umas às outras na posição central. As válvulas de 
quatro vias, de centro aberto, são muitas vezes usadas em circuitos de atuadores simples (FIGURA 99).
A B
P T
Figura 99 - Válvula direcional de centro aberto
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 113
Válvula direcional de centro fechado
Uma válvula direcional com um carretel de centro fechado tem as vias P, T, A e B todas bloqueadas na 
posição central, como mostra a Figura 100. 
A B
P T
Figura 100 - Válvula direcional de centro fechado
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Válvula direcional de centro em tandem
Uma condição de centro em tandem para o movimento do atuador permite que o fluxo da bomba 
retorne ao tanque sem passar pela válvula limitadora de pressão. Também é chamado de tandem 
devido à sua forma construtiva, por ter dois cilindros (de dupla ação) em série em uma mesma 
camisa, com entradas de fluido hidráulico/óleo independendte.
Ao ser injetado ar comprimido simultaneamente nas duas câmaras no sentido de avanço ou 
retorno ocorre atuação sobre as duas faces do êmbolo, de tal modo que a força produzida é 
a somatória das forças individuais de cada êmbolo. Isso permite dispor de maior força, tanto no 
avanço como no retorno (FIGURA 101).
A B
P T
Figura 101 - Válvula direcional de centro em tandem
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Válvula direcional de centro aberto negativo
Uma válvula direcional com um carretel de centro aberto negativo tem a via “P” bloqueada, e 
as vias A, B e T conectadas na posição central. Uma condição de centro aberto negativo permite a 
operação independentemente dos atuadores ligados à mesma fonte de energia e torna possível a 
movimentação livre de cada atuador. 
114 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
A vantagem deste tipo de centro é que as linhas do atuador não têm aumento na pressão quando 
a via P é bloqueada, como na válvula de centro fechado; já a desvantagem deste carretel é que uma 
carga não pode ser parada ou mantida no lugar (FIGURA 102).
A B
P T
Figura 102 - Válvula direcional de centro aberto negativo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
No Quadro 14 temos um quadro comparativo entre os tipos de centro, com suas vantagens e desvantagens.
TIPO DE 
VÁLVULA
VANTAGENS DESVANTAGENS
Centro aberto O atuador fica livre para se 
movimentar. 
Depois de o atuador 
completar o seu ciclo, o car-
retel da válvula direcional 
é centralizado e o fluxo da 
bomba retorna ao tanque a 
uma pressão baixa.
Nenhum outro atuador pode ser operado quando a 
válvula estiver centrada.
Centro fecha-
do
Cada atuador individual no 
sistema opera independen-
temente de um suprimento 
de força.
O fluxo da bomba não pode ser descarregado para o 
tanque através de válvula direcional durante o tempo 
em que o atuador está inativo.
O carretel, nesta válvula, vaza como em qualquer 
válvula do tipo carretel.
Se o carretel ficar sujeito à pressão do sistema por 
mais de uns poucos minutos, a pressão se equalizará 
nas linhas A e B dos atuadores, aproximadamente 
metade da pressão do sistema.
Centro tandem Descarrega a bomba quando 
está em posição central.
Quando um carretel de centro em tandem é usado 
no corpo da válvula direcional, a taxa de fluxo nomi-
nal diminui.
As condições de centro e de descarga do carretel não 
são tão boas como poderiam parecer quando olha-
mos para um símbolo de centro em tandem.
Centro aberto 
negativo
As linhas do atuador não têm 
aumento na pressão quando 
a via P é bloqueada, como na 
válvula de centro fechado.
Uma carga não pode ser parada ou mantida no lugar.
Quadro 14 - Quadro comparativo entre os centros das válvulas direcionais
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 115
7.3.6 VÁLVULA DE DESACELERAÇÃO
Enquanto o came pressiona o rolete, o fluxo através da válvula é cortado gradualmente. Esta válvula 
permite que uma carga ligada à haste do cilindro seja retardada na metade do curso, quando os 
amortecedores do atuador ainda não entraram em ação. 
A Figura 103 mostra esse tipo de válvula.
a) b)
Figura 103 - a) Válvula de desaceleração; b) Simbologia
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Válvulas controladoras de vazão
A função da válvula controladora de vazão é a de reduzir o fluxo da bomba em uma linha do circuito. Ela 
desempenha sua função por ser uma restrição maior do que a normal no sistema. 
As válvulas controladoras de vazão são aplicadas em sistemas hidráulicos quando desejamos obter um 
controle de velocidade em determinados atuadores, o que é possível com a diminuição do fluxo que passa 
por um orifício. 
A Figura 104 mostra este componente e sua aplicação.
a) b)
M
20 litros/min.
35 kgf/cm2
8
velocidade da naste decresce
Válvula limitadora de 
pressão limitando
a pressão
12 12
8
Figura 104 - a) Válvula reguladora de pressão; b) Um circuito utilizando uma válvula reguladora de pressão
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
116 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Válvula controladora de vazão com pressão compensada
A válvula controladora de vazão com pressão compensada é um controle de fluxo que permite a variação 
de pressão antes ou depois do orifício. A Figura 105 mostra este tipo de válvula.
a) b) 
Figura 105 - a) Válvula controladora de vazão com pressão compensada; b) Simbologia 
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
As válvulas controladoras de vazão com pressão compensada são classificadas como restritora ou bypass.
Pesquise o funcionamento das válvulas controladoras de vazão com pressão compen-
sada tipo restritora e bypass na apostila da PARKER HANNIFIN – Tecnologia Hidráulica 
Industrial - Apostila M2001-3 BR.
 SAIBA 
 MAIS
Válvula redutora de pressão
Trata-se de uma válvula de controle de pressão normalmente aberta. Uma válvula redutora de pressão 
opera pela pressão do fluido através da via de saída da válvula. A pressão nessas condições é igual à pressão 
ajustada da válvula, e o carretel fica parcialmente fechado, restringindo o fluxo.
A restrição transforma todo o excesso de energia de pressão adiante da válvula em calor. Se cair a 
pressão depois da válvula, o carretel se abrirá e permitirá que a pressão aumente novamente. 
A Figura 106 mostra os tipos de válvulas de pressão existentes.
Válvula limitadora
de pressão
 Válvula de sequência
com retenção
Válvula de contrabalanço
com retenção
Vávulade contrabalanço
diferencial com retenção
Válvula redutora de pressão
com retenção
Válvula de descarga
Figura 106 - Tipos de válvulas redutoras de pressão
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 117
Pesquise sobre o funcionamento destes tipos de válvulas redutoras de pressão. Procure na 
apostila da PARKER HANNIFIN – Tecnologia Hidráulica Industrial - Apostila M2001-3 BR.
 SAIBA 
 MAIS
7.3.7 ACUMULADORES
Os acumuladores armazenam certo volume de fluido sob pressão para fornecê-lo ao sistema quando 
necessário. Os acumuladores podem ter ainda as seguintes funções:
a) como equipamento auxiliar de emergência;
b) como amortecedor de pancadas hidráulicas;
c) para aumentar a velocidade de um atuador; entre outras.
A Figura 107 mostra um acumulador.
Figura 107 - Acumulador
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7.3.8 MANGUEIRAS
Basicamente, todas as mangueiras consistem de três partes construtivas:
a) tubo interno ou alma de mangueira: deve ser construído de material flexível e de baixa porosidade, ser compa-
tível química e termicamente com o fluido a ser conduzido; podem ser utilizados nitrílica, neoprene, policloro-
preno, EPDM/butil ou silicone;
b) reforço ou carcaça: considerado como elemento de força de uma mangueira, o reforço é quem determina a ca-
pacidade de suportar pressões; sua disposição sobre o tubo interno pode ser na forma trançado ou espiralado; 
são utilizados aço carbono, corda de piano ou aço inox;
c) cobertura ou capa: disposta sobre o reforço da mangueira, a cobertura tem por finalidade proteger o reforço 
contra eventuais agentes externos que provoquem a abrasão ou danificação do reforço; podem ser utilizados 
neoprene, nitrílica + PVC ou CPE.
118 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
No Quadro 15 temos o exemplo de uma mangueira e seus elementos construtivos.
NBR, NITRÍLICA, 
BUNA-N
Excelente resistência a óleo e combustíveis;
baixa resistência ao tempo e intempéries;
frequentemente misturado com PVC para uso como cobertura;
usualmente utilizados em mangueiras para uso geral, combustíveis e hidráulica.
NEOPRENE Excelente resistência a abrasões e ao tempo;
boa resistência à chama;
boa resistência ao óleo;
usualmente utilizado como cobertura e tubo interno de mangueiras hidráulicas.
PKR/CPE Excelente resistência a óleos e combustíveis;
excelente resistência à temperatura (-46°C a 150°C);
boa resistência química;
resistência a intempéries.
EPDM / BUTIL Boa resistência a intempéries, ao aquecimento e ao tempo;
moderada resistência química;
não é resistente à chama nem ao óleo;
uso comum em mangueiras para uso geral, vapor e em mangueiras mais baratas 
para condução de fluidos químicos.
SILICONE Não transfere cheiro e gosto ao sistema;
boa resistência química;
resistente ao ozônio e aos raios ultravioletas;
não condutivo;
excelente resistência à temperatura (-17°C a 315°C).
Tubo interno
Reforço
Cobertura
Quadro 15 - Elementos construtivos das mangueiras
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 119
No Quadro 16, temos algumas dicas para a instalação de mangueiras.
A mangueira enfraquece quando utilizada de forma torcida, 
seja pela instalação, seja pela aplicação.
Raios de curvatura mais amplos evitam o colapso e a restrição 
do fluxo na linha.
Situações em que o raio mínimo de curvatura é excedido 
provocam redução da vida útil da mangueira.
O uso de adaptadores e/ou conexões curvas, quando neces-
sário, evita o uso de comprimentos excessivos de mangueira e 
torna a instalação mais fácil para a manutenção.
Pressão pode alterar o comprimento da mangueira. Considere 
uma folga na linha para compensar as variações de compri-
mento da mangueira.
Utilize abraçadeiras para melhorar a instalação da mangueira, 
evitando assim, proximidade com ambientes de alta tempera-
tura ou abrasão.
Quadro 16 - Dicas para instalação de mangueiras
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7.3.9 ATUADORES HIDRÁULICOS
Os atuadores hidráulicos possuem o mesmo funcionamento dos atuadores pneumáticos. A principal 
diferença está em sua construção, já que precisam ser robustos para suportar altas pressões. Os atuadores 
hidráulicos podem ser de dois tipos: lineares ou rotativos.
120 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Atuador telescópico
O atuador telescópico é um atuador com arranjo multitubular de haste, que tem um curso longo 
com uma camisa curta na retração. O atuador telescópico pode, entre outras aplicações, ser utilizado em 
caminhões do tipo caçamba de alta capacidade. A Figura 108 mostra esse tipo de atuador.
Cilindro telescópico 
de ação simples
Cilindro telescópico 
de ação dupla
Figura 108 - a) Atuador telescópico; b) Simbologia
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7.4 CIRCUITOS HIDRÁULICOS PRÁTICOS
No Quadro 17 estão definidas as legendas que serão usadas para o código de cores dos desenhos.
CÓDIGOS DE CORES DOS DESENHOS
Vermelho Pressão de alimentação ou operação
Amarelo Restrição no controle de passagem de fluxo
Laranja Redução de pressão básica do sistema
Verde Sucção ou linha de drenagem
Azul Fluxo em descarga ou retorno
Branco Fluido inativo
Quadro 17 - Dicas para instalação de mangueiras
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 121
Circuito de descarga
Quando está em pressão máxima, a válvula de controle direcional não está energizada e, nesta 
condição, a linha de pilotagem da válvula limitadora de pressão está bloqueada. A pressão do 
fluido recalcado é determinada pelo pré-ajuste da válvula de pressão. A Figura 109 mostra o 
esquema deste circuito.
w w
Figura 109 - Circuito de descarga
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012B
Quando está em pressão intermediária, o solenoide B da válvula direcional é energizado. O 
carretel muda de posição, interligando a linha de pressão da válvula limitadora de pressão remota 
com a linha de pilotagem da válvula limitadora de pressão principal. A pressão do sistema é limitada 
pela válvula limitadora de pressão remota, que controla a válvula limitadora de pressão principal a 
distância.
Quando está recirculando, o solenoide A é energizado, interligando a conexão de pilotagem 
da válvula limitadora de pressão principal com a linha de retorno para o tanque. Realizando esta 
operação, a única resistência que o fluido encontra é a resistência da mola que mantém o carretel 
em sua posição. Isso resulta em uma recirculação do fluxo de óleo para o tanque, a uma pressão 
relativamente baixa.
122 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito regenerativo
O circuito regenerativo que está ilustrado consiste de uma bomba, uma válvula de alívio, uma válvula 
direcional com um orifício bloqueado e um cilindro 2:1.
A Figura 110 mostra este circuito.
M
T
P
Fluxo
Fluxo
Cilindro 2.1
Fl
ux
o
Valvula de controle direcional
Cilindro 2.1
Circuito 
regenerativo
avanço
Bomba
Figura 110 - Circuito regenerativo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
No avanço, com a válvula direcional na posição mostrada, ambos os lados do pistão do atuador 
estão sujeitos à mesma pressão. O desequilíbrio de força resultante provoca o avanço da haste. A 
descarga de fluido do lado da haste é adicionada ao fluxo da bomba. Tendo em vista que em um 
atuador 2:1 a descarga de fluido do lado da haste é sempre a metade do volume que entra do lado 
traseiro, o único volume que é bombeado pelo fluxo da bomba é a outra metade do volume que 
entra do lado traseiro. 
Para recuar a haste do atuador, acionamos a válvula direcional. A parte traseira do atuador é 
drenada para o tanque. Todo o fluxo e a pressão da bomba são dirigidos para o lado da haste. Já que 
a bomba está despejando o mesmo volume que o da parte traseira (metade do volume da parte 
traseira), a haste recua à mesma velocidade.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 123
Válvula limitadora de pressão de descarga diferencial
Um pistão diferencial é montado em um furo oposto ao plugda válvula-piloto. Em cada extremidade do 
piloto as áreas expostas à pressão são iguais. Durante o tempo em que o acumulador está sendo carregado, 
a pressão em cada extremidade do pistão é igual. A Figura 111 mostra este circuito.
M
Para o
sistema
Nota sobre
segurança
Acumulador
sendo carregado
Pistão
Pistão
Camisa do
cilindro
Para o
sistema
Nitrogênio
Bomba
Figura 111 - Válvula limitadora de pressão de descarga diferencial
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Quando o acumulador é carregado, o pistão é forçado contra o plug e força-o contra o assento. Isto move 
o carretel principal contra a mola. A válvula limitadora de pressão é então drenada. Ao mesmo tempo, a 
válvula de retenção fecha, impossibilitando a descarga do acumulador através da válvula de alívio. Nesse 
ponto, obtemos a pressão máxima no acumulador.
124 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito de descarga de um acumulador
Em qualquer circuito com acumulador é necessário um descarregamento a
utomático quando o sistema não está em uso. Isso pode ser obtido usando uma válvula direcional 4/2 
simples solenoide convertida em uma 2/2 simples solenoide. A Figura 112 mostra este circuito.
A B
TP
T A P
Da bomba
Acumulador
Válvulas de controle 
direcional
Restrição 
�xa
Válvula 
globo
Para o
sistema
Restrição
�xa
Da bomba
Para o
sistema
A B
Da bomba
Para o
sisitema
Restrição
�xa
T A P
Da bomba
Acumulador
Válvulas de controle 
direcional
Restrição 
�xa
Válvula 
globo
Para o
sistema
B
Figura 112 - Circuito de descarga de um acumulador
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
No exemplo, a válvula solenoide convertida para duas vias pode ser energizada quando o motor é 
ligado. Isso bloqueia o fluxo da válvula e permite o carregamento do acumulador.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 125
Circuito com aproximação rápida e avanço controlado
Para o avanço rápido, é necessário até que a posição de avanço se aproxime da área de trabalho. 
Este circuito é conhecido como um circuito com aproximação rápida e avanço controlado. Para esta 
parte do circuito, a válvula direcional é acionada e o fluxo da bomba é remetido para o cabeçote 
traseiro do cilindro. O fluxo de óleo da caixa flui livremente pela válvula de desaceleração. O fluido 
se movimentará através da válvula de controle direcional e voltará para o tanque. A Figura 113 
mostra esse circuito.
M
Bomba
Cilindro
Válvula de
dessceleração
controle de �uxo
Válvula de 
retenção
Válvula de 
controle direcional
Avanço rápido
Válvula limitadora
de pressão
Figura 113 - Circuito com aproximação rápida e avanço controlado
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
É na velocidade de trabalho que o came conectado à ponta da haste do cilindro aciona a válvula de 
desaceleração. À medida que o came aciona o rolete, o fluxo através da válvula é gradualmente cortado. 
Esta válvula permite que uma carga ligada ao pistão do cilindro seja retardada a qualquer ponto de seu 
percurso, desde que o amortecimento ainda não esteja operando. 
No restante do percurso, o óleo que sai do lado do cabeçote dianteiro do pistão passará pela válvula de 
controle de vazão (ajustada à taxa de trabalho necessária), passando pela válvula de controle direcional e 
de volta ao tanque. Deve ser notado que a válvula limitadora de pressão abriu porque o controle de vazão 
excedeu a resistência do sistema. No retorno, o fluxo da bomba é direcionado através da válvula de controle 
à válvula de retenção, à válvula de controle de vazão e à válvula de desaceleração. Pelo fato de a válvula de 
retenção oferecer menor resistência, a maior parte do fluxo passará por ela. O fluido que sai da parte traseira 
do cilindro é direcionado através da válvula de controle direcional e de volta ao tanque.
126 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Descarga automática da bomba
Para fazer um cilindro avançar, a válvula direcional é atuada. Isso direciona o fluxo da bomba para o 
cabeçote traseiro do cilindro, e fecha a válvula de retenção. Com a válvula de retenção fechada, o fluxo da 
pilotagem para e a pressão de trabalho é obtida. A Figura 114 mostra este circuito.
Figura 114 - Descarga automática da bomba
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Para o retorno do cilindro, a válvula de controle direcional é manualmente atuada. Isso direciona o fluxo 
da bomba para o cabeçote dianteiro do cilindro. A linha de pilotagem da válvula limitadora de pressão 
permanece fechada até que o cilindro esteja completamente retornado. No final do retorno do cilindro, o 
came da válvula é atuado. Isso possibilita a passagem do fluido na linha de drenagem da válvula limitadora 
de pressão para o tanque. Por sua vez, a válvula limitadora de pressão abre, causando a recirculação da 
bomba a uma baixa pressão.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 127
Sistema alta-baixa
Operando à baixa pressão, o sistema alta-baixa satisfaz a demanda de um sistema por meio da 
combinação de uma bomba de 170 l/min e de outra bomba de 19 l/min. Quando o motor elétrico é ligado, 
a vazão da bomba de 170 l/min passa através da válvula de retenção somando-se à vazão da bomba 
de 19 l/min. Então, 189 l/min passam pelo sistema, possibilitando o avanço do cilindro a uma pressão 
relativamente baixa. A Figura 115 mostra este circuito.
Figura 115 - Sistema alta-baixa
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Quando a carga de trabalho é atingida, e também a pressão de trabalho, a pressão da bomba começa 
a aumentar contra a válvula limitadora de pressão ajustada para 100 kgf/cm². Quando a pressão chega 
a 35 kgf/cm², a válvula de descarga normalmente fechada abre, permitindo que a bomba de 170 l/
min descarregue para o tanque sua vazão, enquanto a bomba de 19 l/min continua a trabalhar. Esta 
operação elimina a geração desnecessária de força pela bomba de 170 l/min.
128 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito de controle de entrada do fluxo
No circuito ilustrado, a válvula de controle de fluxo com pressão compensada tipo restritora está regulada 
para 11 l/min. A válvula de alívio está regulada a 35 kgf/cm²; a pressão de trabalho-carga é de 14 kgf/cm². A mola 
do compensador tem um valor de 7 kgf/cm². Durante a operação do sistema, a pressão de trabalho-carga de 14 
kgf/cm² mais a mola de 7 kgf/cm² empurra o êmbolo compensador. A Figura 116 mostra este circuito.
Figura 116 - Circuito de controle de entrada do fluxo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
A bomba tenta empurrar seu fluxo total de 20 l/min através do orifício da válvula de agulha. Quando 
a pressão adiante da válvula de agulha alcança 21 kgf/cm², o êmbolo do compensador se desloca e 
causa uma restrição ao fluido que está entrando. A pressão na entrada de controle de fluxo se eleva 
até o limite de ajuste da válvula de alívio que está a 35 kgf/cm². À medida que o fluido passa pela 
restrição provocada pelo êmbolo compensador, 14 kgf/cm² dos 35 kgf/cm² são transformados em 
calor. A pressão antes da válvula de agulha fica limitada a 21 kgf/cm².
Dos 21 kgf/cm², 14 kgf/cm² são usados para vencer a resistência da carga e 7 kgf/cm² são usados para 
provocar o fluxo pelo orifício da válvula de agulha. A taxa de fluxo, neste caso, é de 11 l/min. Os 9 l/min 
restantes são descarregados pela válvula de alívio.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 129
Circuito de controle de saída do fluxo
Se a velocidade de um atuador tiver de ser precisa durante todo o tempo de trabalho, poderemos usar o 
controle de saída do fluxo com compensação de temperatura e pressão. A Figura 117 mostra esse circuito.
Figura 117 - Circuito de controle de saída de fluxo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Em alguns casos, a carga de trabalho muda de direção (a carga passando sobre o ponto central 
de um arco) ou a pressão de carga de trabalho muda subitamente de pressão plena para pressão 
zero (o caso de uma broca que rompeu a última película). Isto faz com que a carga dispare. Uma 
válvula de controle de fluxo colocada no orifício de saída do atuador controlaa taxa de fluxo que sai 
do atuador. Este é um circuito com controle na saída, que dá um controle de velocidade positivo aos 
atuadores usados em operações de furar, serrar, mandrilar e descarregar. Um circuito com controle 
na saída é um circuito de controle de fluxo muito comum.
130 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Controle de vazão por desvio do fluxo
Outro tipo de circuito de controle de fluxo é o circuito de sangria. Neste circuito, a válvula de controle de 
fluxo não causa uma resistência adicional para a bomba. Ele opera retornando para o tanque parte do fluxo 
da bomba à pressão do sistema existente. Além de gerar menos calor, um circuito de sangria também pode 
ser mais econômico do que um circuito com controle na entrada ou um circuito com controle na saída. A 
Figura 118 mostra este circuito.
Figura 118 - Controle de vazão por desvio do fluxo
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Por exemplo, se uma vazão de 380 l/min tivesse de ser reduzida para 340 l/min, seria preciso 
uma válvula de controle de fluxo de 340 l/min, no caso de um circuito com controle na entrada e, 
dependendo do tamanho do cilindro, haveria necessidade de um controle de fluxo de 265 l/min no 
caso de um cilindro com controle na saída. Em um circuito de sangria, entretanto, poderia ser usado 
um controle de fluxo de 38 l/min. Mesmo com essas vantagens aparentes, um circuito de sangria 
não é um circuito de controle de fluxo muito comum. Isso acontece porque um controle de fluxo em 
um conjunto de sangria controla indiretamente a velocidade de um atuador. Ele pode medir com 
precisão o fluxo para o tanque, mas, se houver vazamento através de vários componentes do sistema, 
a velocidade do atuador diminuirá.
Um circuito de sangria pode ser usado em qualquer aplicação que não requeira uma regulagem de 
fluxo precisa e onde a carga ofereça uma resistência constante, como em retíficas, brunidoras e na elevação 
vertical de cargas.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 131
Válvula de contrabalanço
No circuito de uma prensa, quando a válvula direcional encaminha o fluxo para o cabeçote traseiro 
do cilindro, o peso da prensa conectado à haste do cilindro provocará uma queda incontrolável. 
A vazão da bomba não será capaz de manter a prensa. Para evitar essa situação, uma válvula de 
pressão normalmente fechada é colocada abaixo da prensa. A Figura 119 mostra este circuito.
Figura 119 - Válvula de contrabalanço
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
O carretel da válvula não interligará as vias primárias e secundárias até que a pressão atuante na parte superior 
do carretel seja maior do que a pressão desenvolvida pelo peso da prensa (em outras palavras, quando a pressão 
está presente no cabeçote traseiro do cilindro). Dessa maneira, o peso da prensa é contrabalanceado por meio 
do curso de descida. A válvula de contrabalanço é controlada pela pressão proveniente da via primária tão logo 
ocorra a inversão do fluxo, e a pressão na via primária cai. O carretel é desatuado. As vias primária e secundária 
são desconectadas e o fluxo através da válvula é desbloqueado. Uma vez que o fluxo não passa pela válvula, ele 
passa pela válvula de retenção (não representada).
132 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito com redução de pressão
Uma válvula redutora de pressão é uma válvula de controle de pressão normalmente aberta. Uma 
válvula redutora de pressão é acionada quando sofre a pressão do fluido que passou pela válvula. A Figura 
120 mostra este circuito.
Cilindro A
Cilindro B
Cilindro A
Cilindro B
Figura 120 - Circuito com redução de pressão
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Quando a pressão depois da válvula é igual à pressão ajustada na válvula, o carretel se fecha parcialmente 
e causa uma restrição no fluxo. A restrição transforma em calor toda a energia que exceder a da regulagem da 
válvula. Se a pressão depois da válvula cair, o carretel abrirá e permitirá que a pressão aumente novamente. 
O circuito sincronizado da ilustração requer que o cilindro B aplique uma força menor do que a do cilindro A. 
Uma válvula redutora de pressão colocada logo adiante do cilindro B permitirá que o fluxo chegue ao cilindro 
até que a pressão atinja a do ajuste da válvula. Nesse ponto, o carretel da válvula é atuado, causando uma 
restrição a essa linha do circuito. O excesso de pressão adiante da válvula é transformado em calor. O cilindro 
B opera a uma pressão reduzida.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 133
Válvula de contrabalanço diferencial
A válvula consiste de um corpo com via primária e secundária, passagens de pilotagem interna e 
externa, carretel, pistão e mola. É uma válvula normalmente fechada. Assumindo que a mola do carretel 
está ajustada para 56 kgf/cm², o pistão se movimenta empurrando o carretel e abrindo a passagem através 
da válvula. A Figura 121 mostra este circuito.
Figura 121 - Válvula de contrabalanço diferencial
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Se a pressão cair a menos de 56 kgf/cm², a válvula fechará. O pistão onde a pressão da pilotagem 
interna atua tem a área menor do que a do carretel – a relação de áreas geralmente é de 8:1. Com o 
piloto externo conectado à linha do motor, uma pressão de apenas 6,8 kgf/cm² é necessária para abrir a 
válvula, desde que atue na parte superior do carretel com área 8 vezes maior do que a do pistão. Com a 
válvula ajustada para 56 kgf/cm², a válvula abrirá quando a linha de pressão da entrada do motor chegar 
a 7 kgf/cm². A pressão na entrada do motor será necessária apenas para girar a carga. Se a carga tender a 
girar sem controle, a pressão na entrada do motor cairá. A válvula fecha e não reabre até que seja gerada 
uma contrapressão de 56 kgf/cm².
134 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Válvula de retenção pilotada
Uma válvula de retenção pilotada possibilita fluxo livre da via de entrada para a de saída, exatamente como 
uma válvula de retenção comum. O fluxo de fluido, ao passar através da válvula, da saída para a entrada, forçará 
o assento contra sua sede. O fluxo através da válvula é, então, bloqueado. A Figura 122 mostra este circuito.
Figura 122 - Válvula de retenção pilotada
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Quando há pressão suficiente na linha de pilotagem, o pistão é deslocado e retira o assento de sua 
sede. O fluxo pode passar através da válvula, da saída para a entrada, até quando houver pressão suficiente 
de pilotagem. Com uma válvula de retenção pilotada bloqueando o fluxo que sai do cilindro na linha B, 
a carga ficará suspensa até que não haja pressão na linha A. A válvula de retenção permanecerá aberta 
enquanto a pressão na linha A estiver presente. Para suspender a carga, o fluxo pode facilmente passar 
através da válvula, uma vez que esta é a direção de fluxo livre da válvula.
7 HIDRÁULICA: CARACTERÍSTICAS, COMPONENTES E CIRCUITOS PRÁTICOS 135
 RECAPITULANDO
Abordamos neste capítulo o sistema hidráulico, contemplando as características hidrostáticas e 
hidrodinâmicas, os componentes do sistema hidráulico, como fontes de energia, os grupos de geração e 
transmissão de força e o grupo de controle, suas conexões e circuitos práticos.
Em relação à hidrostática, estudamos a lei de Pascal, a lei de Stevin, as escalas de pressão, os 
medidores de pressão e o empuxo. No capítulo referente à hidrodinâmica, vimos as principais 
propriedades para o funcionamento do circuito, aliando força e velocidade. Aprendemos, também, 
as propriedades associadas à hidráulica, que são importantes para o funcionamento de circuitos. E, 
por último, vimos os principais circuitos utilizados na indústria que utilizam a hidráulica.
DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS 
PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS
8
Para que ocorra o funcionamento correto de um sistema hidráulico e pneumático sem 
que haja um gasto desnecessário, são necessários alguns dimensionamentos, tanto para a 
proteção quanto para a redução de custos extras no circuito pneumático e/ou hidráulico que 
será construído.
Veremos alguns itens pneumáticose hidráulicos que devem ser dimensionados, e as 
principais fórmulas para o dimensionamento correto dos circuitos hidráulicos e pneumáticos. 
8.1 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS
Um sistema
Um sistema de distribuição perfeitamente executado deve apresentar os seguintes requisitos:
a) pequena queda de pressão entre o compressor e as partes de consumo, a fim de manter a pressão 
dentro de limites toleráveis em conformidade com as exigências das aplicações;
b) não apresentar escape de ar, pois haverá perda de potência;
c) apresentar grande capacidade de realizar separação de condensado.
Pontos a serem considerados na execução do projeto
Os seguintes aspectos devem ser levados em consideração ao executarmos e instalarmos 
um projeto em uma planta de distribuição:
a) layout - visando à melhor performance na distribuição do ar, a definição do layout é importante. Ele 
deve ser construído em desenho isométrico ou em escala, permitindo a obtenção do comprimento 
das tubulações nos diversos trechos;
b) formato - em relação ao tipo de linha a ser executado, anel fechado (circuito fechado) ou circuito 
aberto, devemos analisar as condições favoráveis e desfavoráveis de cada uma. Geralmente, a rede 
de distribuição é em circuito fechado.
138 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Pontos a serem considerados na linha de distribuição
Os seguintes itens devem ser considerados na linha de distribuição.
Volume de ar corrente (vazão)
É a quantidade em m³ de ar por hora que será consumida da rede, supondo todos em funcionamento 
em um mesmo momento.
Q = Vazão (m³/h);
Comprimento total da linha de distribuição
É a soma do comprimento linear da tubulação da linha de distribuição com o comprimento equivalente 
originado dos pontos de estrangulamento.
Lt = L1 + L2
Lt -> comprimento total (m);
L1 -> comprimento retilíneo (m);
L2 -> comprimento equivalente (m).
Queda de pressão admissível
Ao deslocar-se por uma tubulação, a pressão de um fluido sofre gradual redução ao longo de seu 
comprimento em função dos atritos internos e dos possíveis estrangulamentos (curvas, registros, tês e 
outros) que existiam ao longo dela. Essa redução também é conhecida como perda de carga. Para um 
satisfatório desempenho da rede, a queda não deve exceder 0,3kgf/cm². Em caso de grandes redes, 
podemos chegar a 0,5kgf/cm².
∆P = queda de pressão admitida (kgf/cm²).
Número de pontos de estrangulamento
São singularidades necessárias para a distribuição da linha de distribuição por dentro de toda a rede 
industrial. É necessário transformar estas singularidades em comprimento equivalente. Veja as tabelas de 
transformação a seguir (TABELA 5 e TABELA 6).
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 139
Tabela 5: Comprimento de tubo equivalente à perda de carga por singularidades em metros
CONEXÕES DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2
90º Cotovelo
comum
ROSQ. 1,1 1,34 1,58 2 2,25 2,6 2,8
FLAN 0,30 0,37 0,50 0,62 0,73 0,95 1,1
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 3,4 3,7 4,0 - - - -
FLAN 1,3 1,55 1,8 2,2 2,7 3,7 4,3
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2
Curva 90º
raio longo
ROSQ. 0,67 0,70 0,83 0,98 1,0 1,1 1,1
FLAN 0,33 0,40 0,49 0,61 0,70 0,83 0,88
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 1,2 1,3 1,4 - - - -
FLAN 1,0 1,15 1,3 1,5 1,7 2,1 2,4
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2
Curva 45º
ROSQ. 0,21 0,28 0,39 0,52 0,64 0,83 0,97
FLAN 0,14 0,18 0,25 0,34 0,40 0,52 0,61
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 1,2 1,45 1,7 - - - -
FLAN 0,8 0,95 1,1 1,4 1,7 2,3 2,7
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2
Curva 180º
raio longo
ROSQ. 1,1 1,3 1,6 2,0 2,3 2,6 2,88
FLAN 0,34 0,40 0,49 0,61 0,70 0,83 0,88
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 3,4 3,7 4,0 - - - -
FLAN 1,00 1,15 1,3 1,5 1,7 2,1 2,4
Fonte: FIALHO, 2011
140 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Tabela 6: Comprimento de tubo equivalente à perda de carga por singularidades em metros
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2 2,1/2
Tê �uxo
em linha
ROSQ. 0,52 0,73 0,99 1,4 1,7 2,3 2,8
FLAN 0,21 0,25 0,30 0,4 0,45 0,55 0,58
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 3,7 4,45 5,2 - - - -
FLAN 0,67 0,74 0,85 1,0 1,2 1,4 1,6
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2 2,1/2
Tê �uxo
pelo ramal
ROSQ. 1,3 1,6 2,0 2,7 3,0 3,7 3,9
FLAN 0,61 0,80 1,0 1,3 1,6 2,0 2,3
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 5,2 5,8 6,4 - - - -
FLAN 2,9 3,3 3,7 4,6 5,5 7,3 9,1
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2 2,1/2
Válvula gaveta
ROSQ. 0,17 0,20 0,25 0,34 0,37 0,46 0,52
FLAN - - - - - 0,80 0,83
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 0,58 0,67 0,76 - - - -
FLAN 0,85 0,86 0,88 0,95 0,98 0,98 0,98
CONEXÃO DIÂMETRO NOMINAL (IN)
1/2 3/4 1 1,1/4 1,1/2 2 2,1/2 2,1/2
Válvula globo
ROSQ. 6,7 7,3 8,8 11,3 12,8 16,5 18,9
FLAN 11,6 12,2 13,7 16,5 18,0 21,4 23,5
DIÂMETRO NOMINAL (IN)
3 3,1/2 4 5 6 8 10
ROSQ. 24,0 27,25 33,5 - - - -
FLAN 28,7 32,65 36,6 45,7 47,9 49,3 94,5
Fonte: FIALHO, 2011
Pressão de regime
É a pressão na qual o ar se encontra armazenado no reservatório (7 a 12kgf/cm²). 
P = Pressão de regime (kgf/cm²).
A pressão de trabalho considerada econômica industrialmente é de 6kgf/cm² ou 6bar. VOCÊ 
 SABIA?
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 141
Equacionamento dos tubos de aço
A determinação do diâmetro mínimo dos tubos de aço necessário para atender à demanda, inclusive 
prevendo expansão futura, pode ser obtida pela seguinte equação:
d = 10.
P .P
1,663785 .10-3 .Q1,85 .L t5
Em que:
d = diâmetro interno (mm).
As medidas comerciais dos tubos de ação podem ser analisadas na Tabela 7.
Tabela 7: Tubo de aço para condução de fluidos e outros fins
DIÂMETRO ESPESSURA DE 
PAREDE
PESO TEÓRICO DO 
TUBO PRETO
PRESSÃO 
DE 
ENSAIONOMINAL EXTERNO INTERNO PONTAS 
LISAS
COM 
ROSCAS E 
LUVAS17
in in mm mm in mm Kg/m Kg/m Kgf/cm2
1/4 0,540 13,7 9,2 0,088 2,24 0,63 0,66 50
3/8 0,675 17,2 12,6 0,091 2,31 0,85 0,88 50
1/2 0,840 21,3 15,8 0,109 2,77 1,27 1,29 50
3/4 1,050 26,7 21,0 0,113 2,87 1,68 1,72 50
1 1,315 33,4 26,1 0,133 3,38 2,50 2,56 50
1.1/4 1,660 42,2 35,1 0,140 3,56 3,38 3,45 70
1.1/2 1,900 48,3 40,9 0,145 3,68 4,05 4,18 70
2 2,375 60,3 52,5 0,154 3,91 5,43 5,60 70
2.1/2 2,875 73,0 62,7 0,203 5,16 8,62 8,76 70
3 3,500 88,9 77,9 0,216 5,49 11,28 11,60 70
3.1/2 4,000 101,6 90,1 0,226 5,74 13,56 14,11 85
4 4,500 114,3 102,3 0,237 6,02 16,06 16,81 85
5 5,563 141,3 128,2 0,258 6,55 21,76 22,67 85
6 6,625 168,3 154,1 0,280 7,11 28,23 29,59 85
8 8,625 219,1 202,7 0,322 8,18 42,49 44,66 90
10 10,75 273,0 254,5 0,365 9,27 60,23 - 85
Fonte: FIALHO, 2011
Caso 1
Em uma determinada linha de rede, você recebe a função de definir a tubulação necessária. Supondo 
que você tenha as características a seguir, apresentamos a solução para o equacionamento desta tubulação.
Características:
a) comprimento da tubulação linear: 300m;
b) perda de carga admitida: 0,3kgf/cm²;
c) pressão de regime: 9kgf/cm²;
d) volume de ar corrente: 300m³/h
e) aumento da capacidade prevista para os próximos 10 anos: 60%.
f ) singularidades:
142 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
• 5 tês roscados com fluxo em ramal;
• 5 tês roscados com fluxos em linha;
• 7 válvulas tipo gaveta roscadas;
• 5 curvas de 90º raio longo roscadas.
Solução
A capacidade de aumento de 60% para os próximos 10 anos;
Q = 300 . 1,6 = 480m³/h.
Substituindo as variáveis:
d = 10.
P .P
1,663785 .10-3 .Q1,85 .L t5
= 10. = 70,05mm
0,3 .9
1,663785 .10-3 .4801,85 .3005
Analisando a Tabela 8 (diâmetro interno):
70,05mm =~ 3in;
polegadas (3in).
Utilizando as tabelas 6 e 7, temos:
5 tês roscados com fluxo em ramal: 10 . 5,2 = 52m;
5 tês roscados com fluxo em linha: 5. 3,7 =18,5m;
7 válvulas tipo gaveta roscadas: 7 . 0,58 = 4,06m;
6 curvas de 90º raio longo roscadas: 6 . 1,2 = 7,2m.
52 + 18,5 + 4,06 + 7,2 = 81,76m
Lt = L1 + L2 = 300+ 81,76 = 381,76m
d = 10.
P .P
1,663785 .10-3 .Q1,85 .L t5
= 10. = 73,51m = 3in (tabela 17)
0,3 .9
1,663785 .10-3 .4801,85 .381,765
Neste caso, não importando se são colocadas as perdas de cargas, o diâmetro da tubulação continua 
sendo 3in, de acordo com a Tabela 8.
Linhas secundárias e de alimentação
Para o dimensionamento das linhas secundárias e de alimentação pode ser utilizada a mesma equação vista 
no dimensionamento das linhas primárias. Nesse caso, sendo todas as linhas de mesmo comprimento, dividimos 
o volume de ar pela quantidade de linhas secundárias e utilizamos o cálculo visto anteriormente, ajustando Lt.
Caso 2
Continuando o exemplo anterior, mas agora com especificações diferentes.
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 143
Características:
a) comprimento da tubulação linear(cada linha): 11m;
b) perda de carga admitida: 0,3kgf/cm²;
c) pressão de regime: 9kgf/cm²;
d) volume de ar corrente: 300m³/h;
e) aumento da capacidade prevista para os próximos 10 anos: 60%;
f ) são dez linhas secundárias de igual comprimento;
g) singularidades:
• 3 tês roscados com fluxo em ramal;
• 1 válvula tipo gaveta roscada;
• 1 curva de 90º raio longo roscada;
• 1 cotovelo comum 90º roscado.
Solução
A capacidade de aumento de 60% para os próximos 10 anos:
Q = = 48 m3/h
10
300.1,6
Substituindo as variáveis:
d = 10.
P .P
1,663785 .10-3 .Q1,85 .L t5
= 10. = 15,43mm
0,3 .9
1,663785 .10-3 .481,85 .115
Analisando a Tabela 8 (diâmetro interno):
15,43 mm =~ in.
2
1
polegadas ( in)
2
1
2
1
.
Utilizando as Tabelas 6 e 7, temos:
tês roscados com fluxo em ramal -> 3 . 1,3 = 3,9m;
1 válvula tipo gaveta roscada -> 1 . 0,17 = 0,17m;
1 curva de 90º raio longo roscada -> 1 . 0,67 = 0,67m;
1 cotovelo comum 90º roscado -> 1 . 1,1 = 1,1m;
3,9 + 0,17 + 0,67 + 1,1 = 5,84m;
Lt = L1 + L2 =11 + 5,84 = 16,84m
d = 10.
P .P
1,663785 .10-3 .Q1,85 .L t5
= 10. = 16,8mm = (tab. 17)
0,3 .9
1,663785 .10-3 .481,85 .16,845
in.
4
3
Nesse caso, o diâmetro da tubulação será de d = 10.
P .P
1,663785 .10-3 .Q1,85 .L t5
= 10. = 16,8mm = (tab. 17)
0,3 .9
1,663785 .10-3 .481,85 .16,845
in.
4
3 , de acordo com a Tabela 7 vista anteriormente.
144 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Atuadores pneumáticos lineares comerciais
Para definir os atuadores pneumáticos, devemos determinar a força de projeto Fp requisitada para ter 
o movimento da carga, além da força de atrito estático e cinético que ocorre durante o movimento do 
atuador, tanto externa quanto internamente.
Caso 3
Diâmetro do atuador:
Dp = 2.
Pt .π
Fp φ 
Em que:
Dp = diâmetro mínimo aceitável do pistão (cm);
Fp = força necessária para a execução da operação (kp);
φ = fator e correção da força de projeto (QUADRO 18)
Pt = pressão de trabalho ( )
cm2
kp
Obs.: 1kp =m 9,8N
Verificação e dimensionamento do diâmetro da haste pelo critério de Euler2
d =
h
a64 .S .λ2 .F4
π3 .E
Em que:
l = comprimento livre de flambagem (cm) - (QUADRO 18)
E = módulo de elasticidade do aço = 2,1 . 107 N/cm2
j = momento de inércia para seção circular da haste (cm4)
K = carga de flambagem (N)
Fa = força de avanço (N) -> Fa = Fp . φ;
S = coeficiente de segurança (3,5 – 5).
2 A utilização do critério de Euler para verificação e dimensionamento da haste do atuador é altamente recomendada, pois dá 
ao projetista a certeza do diâmetro mínimo necessário e seguro para o tipo de fixação escolhido e comprimento de haste, garan-
tindo a segurança quanto à sua flambagem.
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 145
VELOCIDADE DE DESLOCAMENTO 
DA HASTE DO CILINDRO
EXEMPLO FATOR DE 
CORREÇÃO (FC)
Lenta com carga aplicada somente no fim 
do curso
Operação de rebitagem 1,25
Lenta com carga aplicada em todo o 
desenvolvimento do curso
Talha pneumática 1,35
Rápida com carga aplicada somente no 
fim do curso
Operação de estampagem 1,35
Rápida com carga aplicada em todo o 
desenvolvimento do curso
Deslocamento de mesas 1,50
Quadro 18 - Fator de correção
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
A seguir o Quadro 19 e as Tabelas 8 e 9 ilustram o assunto.
CARGAS DE EULER
C
A
RG
A
 D
E 
EU
LE
R
Caso 1- Uma 
extremidade livre, a 
outra fixa.
Caso 2- (Caso bási-
co) duas extremida-
des articuladas
Caso 3 - Uma extre-
midade articulada 
e outra fixa.
Caso 4 - Duas extre-
midades fixas.
RE
PR
ES
EN
TA
Ç
Ã
O
 
ES
Q
U
EM
ÁT
IC
A
F
L
F
L
F
L
F
L
COMPRIMENTO LIVRE DE FLAMBAGEM
λ = 2 L λ = L λ = L (0,5)0,5 λ = L/2
SI
TU
A
Ç
Ã
O
 D
E 
M
O
N
TA
G
EM
 P
A
R
A
 
CI
LÍ
N
D
RO
S 
H
ID
R
Á
U
LI
C
A
L
L
F F
L
L
F F
L
L
F F
L
L
F F
N
O
TA
S
Guiar a carga com 
cuidado, porque 
há possibilidade de 
travamento.
Inadequado, pro-
vável ocorrência de 
travamento.
Quadro 19 - Aplicações de cargas de Euler
Fonte: FIALHO, 2011
146 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Tabela 8: Catálogo de cilindros FESTO
DIÂMETRO 
DO 
CILÍNDRO
CURO 
PADRÃO 
(mm)
CURSOS 
MIN. MÁX. 
(mm)
FORÇA DE 
AVANÇO
FORÇA DE 
RETORNO
CONEXÃO
N KP N KP
CILÍNDROS DE SIMPLES EFEITO - TIPO ESN - ...P/ESNU - ... - P-A
8 10
25
50
- 20 2 - - M5
10 35 3,5 M5
12 50 5 M5
16 90 9 M5
20 148 14,8 G1/8
25 250 25 G1/8
8 - 10 - 100 24 2,4 16 1,6 M5
10 40 4 32 3,2 M5
12 - 10 - 100 55 5,5 68 3,8 M5
16 104 10,4 87 8,7 M5
20 - 10 - 320 170 17 140 - G1/8
25 - 10 - 500 267 26,7 220 - G1/8
CILÍNDROS DUPLO EFEITO – TIPO DNG - ... – DNSU - ... – PPV-A
32 25
50
80
100
125
1 a 2000 482 48,2 415 41,5 G1/8
40 753 75,3 633 63,3 G1/4
50 1178 117,8 990 99,0 G1/4
63 1870 187,0 1682 168,2 G3/8
80 3015 301,5 2720 272,0 G3/8
100 4712 471,2 4418 441,8 G1/2
125 7360 736,0 6880 688,0 G1/2
160 12064 1206,4 11310 1131,0 G3/4
200 18850 1885,0 18096 1809,6 G3/4
250 1 a 1000 29450 2945,0 28250 2825,0 G1
320 48250 4825,0 46380 4638,0 G1
Fonte: FIALHO, 2011
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 147
Tabela 9: Catálogo de cilindros PARKER HANNIFIN – forças (N)
DIÂMETRO DO 
CILINDRO (mm)
DIÂMETRO DA 
HASTE (mm)
ÁREA EFETIVA (mm2) FORÇA TEÓRICA A 6 
BAR (N)
AVANÇO RETORNO AVANÇO RETORNO
32 12 804,25 691,15 482,55 414,69
40 16 1256,64 1055,58 753,98 633,35
50 20 1963,50 1649,34 1178,10 989,60
63 20 3117,25 2803,09 1870,35 1681,85
80 25 5026,55 4535,67 3015,93 2721,40
100 25 7853,98 7363,11 4712,39 4417,86
125 32 12271,85 11467,60 7363,11 6880,56
160 40 20106,19 18849,56 12063,72 11309,73
200 40 31415,93 30159,29 18849,56 18095,57
Fonte: FIALHO, 2011
Caso 4
Suponha que para um atuador deva ser dimensionado um deslocamento total de 100cm. Considere 
que esse atuador deva ser montado de acordo com o caso 2. Verificar pelo critério de Euler qual o diâmetro 
mínimo necessário para a haste. Considerar a força peso da mesa de 150kp e a pressão de 6kp/cm².
Solução
Calculando o diâmetro do pistão: verifique o Quadro 18 e faça o cálculo do diâmetro.
Dp = 2.
Pt .π
Fp φ 
= 2.
6 .π
150.1,5
= 6,91 cm = 69,1mm
Analisando o Tabela 9, verificamos que o atuador maior mais próximo é de 80mm, com um diâmetro de 
haste (dh) de 25mm.
Verificando pelo critério de Euler.
S = 5;
λ = L =100cm (caso 2 -> Quadro 18);
E = 2.107N/cm²;
Fa = Fp . φ = 150 kPa . 1,5 = 225 kp = 2.205N (1kp ≈ 9,8N);
= 1,23cm = 12,3mm;d =
h
64 .5 .1002 .22054
π3 . 2. 107
12,3mm < 25mm.
Com isso, podemos dizer que o atuador de dp = 80mm e dh = 25mm satisfaz a condição.
148 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Outra forma de aplicação
Como exemplo, deve ser selecionado um cilindro para levantar uma carga frágil de, aproximadamente, 
3.000N. O primeiro passo é a correção da força para obter a força real que o cilindro vai desenvolver. Para 
isso, devemos multiplicar a força dada no projeto (3.000N) por um fator escolhido no Quadro 21. A pressão 
de trabalho é 6bar.
Por ser um elemento frágil, deve ter uma velocidade lenta ao longo de todo o percurso. Com isto, 
multiplicamos o fator de correção com a força aplicada, através do Quadro 18:
F = 3.000N x 1,35 = 4.050N.
Sabendo que 1kp ~~ 9,8N:
F == 413,26 kgf
9,8
4050
Calculo para força:
Ae =
4
π. de2Fe = P .Ae ou Ae = π.re2
Em que:
Fe = força do êmbolo (kgf );
de = diâmetro do êmbolo do atuador (cm);
re = raio do êmbolo do atuador (cm);
P = pressão de trabalho (kgf/cm², bar) -> 1kgf/cm² ;
Ae = área do êmbolo (cm²).
Então, o cálculo fica:
d = =
π
4.A
3,14
4.68,88
cm2
kgf
6bar = 6
413,26 kgf
= 68,88 cm2
P
Fe
Ae =
cm2
kgf
6
=
9,36 cm~~
O êmbolo deve ter um diâmetro de 93,60mm.
O valor maior e mais próximo é de 100mm, com 4.712,39N de avanço e 4.417,86N de retorno. Como 
esses valores estão acima da força requerida, poderá ser utilizado esse atuador. 
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 149
Consumo de ar necessário
Para calcular agora o consumo de ar necessário, devemos seguir os seguintes passos:
Ap . L . n (Pt + 1,013)
1,013.106
C = c
Ap . L . (Pt + 1,013)
T . 1,013.106
Q =
Ou
C = consumo de ar (l/s);
Ap = área efetiva do êmbolo (mm²) 
4
π. de2pAp = ;
L = curso (mm);
nc = número de ciclos por segundo;
Pt = pressão de trabalho (bar);
Q = fluxo de ar (l/s);
T = tempo para um único ciclo em segundos (s).
Por exemplo: Calcular o consumo e o fluxo de ar de um dispositivo do exemplo anterior, considerando 
T = 8s e nc = considerando T = 8s e nc =
8
1
3
ciclos .
Solução:
Tomando como exemplo o caso 4 (visto anteriormente), temos que o diâmetro do pistão é de 80mm e 
o curso é de 100cm (1000mm). Então:
( )
= 4,35
. L . n . (Pt + 1,013)
1,013.106
C =
c 8
1
4
π. dp2 ( ) . 1000 . . (6 + 1,013)
1,013.106
= 4
π. 802
S
l
( )
= 4,35
. L . (Pt + 1,013)
T . 1,013.106
Q = 4
π. dp2 ( ) . 1000 . (6 + 1,013)
8 . 1,013.106
= 4
π. 802
S
l
Pela segunda equação:
Tecnologia do vácuo
Em um projeto de um sistema de vácuo, seja qual for a aplicação, é importante que você observe os 
seguintes aspectos:
a) o efeito do ambiente sobre os componentes do sistema;
b) as forças necessárias para movimentação das peças ou materiais;
c) o tempo de resposta do sistema;
d) a permeabilidade dos materiais a serem manipulados ou transportados;
e) o modo como as peças ou materiais serão fixados;
f ) a distância entre os componentes;
g) os custos envolvidos na execução do projeto.
150 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
É importante ainda destacar que a aplicação segura desta tecnologia depende do dimensionamento 
correto das ventosas e dos geradores de vácuo, em função do formato e do peso dos corpos a serem 
manipulados ou transportados, além do circuito pneumático ou eletropneumático.
Escolha dos componentes
Com relação à escolha correta dos componentes a serem empregados em um sistema de vácuo, 
devemos considerar, de um modo geral, a seguinte sequência:
a) o tipo, o tamanho e o posicionamento das ventosas;
b) o modelo ideal do elemento gerador de vácuo;
c) as válvulas pneumáticas de comando e controle do sistema;
d) as características construtivas e de utilização de tubos, mangueiras e conexões;
e) o conjunto mecânico de sustentação das ventosas e acessórios.
8.2 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS
Para o correto dimensionamento de sistemas hidráulicos, você deve fazer uma sequência de cálculos. 
Vamos a eles.
Cálculo da potência de motores elétricos
( )( ) cm2kgfminQ x P
456
N (cv) =
l
Em que:
N = potência do motor elétrico (cv);
Q = vazão de óleo hidráulico (l/min);
P = pressão de trabalho do motor (kgf/cm2).
Cálculo do reservatório hidráulico
O volume do reservatório deve ser de duas a quatro vezes a vazão da bomba.
Tubulações e cálculo de atuadores hidráulicos
Força do atuador = área do atuador x pressão do atuador
( )cm2kgfF (kgf ) = A (cm2) x P
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 151
Volume do atuador = área do pistão x curso
V (cm3) = A (cm2) x curso (cm)
Área do pistão
Vazão x 1000Velocidade da haste =
A (cm2)
x 1000
min
Q
t
( ) ( )minV cm =
Dados necessários para o dimensionamento do atuador:
a) carga (força necessária) do atuador;
b) curso do atuador;
c) pressão de trabalho.
Passos
a) calcular o diâmetro do atuador;
b) encontrar o diâmetro apropriado do atuado no Anexo C;
c) redimensionar a força de atuação do atuador.
Alguns exemplos práticos
Caso 1
Sabendo que possuo uma rede hidráulica onde circula óleo com pressão de 75bar, qual será a força 
resultante de um atuador que possua diâmetro do êmbolo de 32mm?
Solução:
32mm = 3,2cm
= 8,04 cm2A =
4
π. 3,22
A =
4
π. d2
A
F
P = F = P . A
P = 75 bar = 75
= 603 kgf
cm2
kgf
F = P . A = 8,04 cm2 . 75
cm2
kgf
152 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Caso 2
Dimensione um cilindro hidráulico comercial que trabalhe com pressão de 180bar e precise atingir 
mais de 100.000N no final de seu curso (não se esqueça de recalcular a força depoos de encontrar o novo 
diâmetro comercial).
A
F
P =
P
F
A =
100.000N = 10.000kgf
180bar = 180kgf/cm²
= 55,56 cm2A =
180
10000
Sabendo que:
d = =
π
4 . A
π
4 . 55,56
= 8,41 cm 84,1 mmA =
4
π. d2
Verificando as tabelas no Anexo C, o valor do diâmetro é de 101,6mm.
101,6mm = 10,16cm
A =
4
π. d2 = 81,07 cm2=
4
π. 10,162
F = P . A = 180 . 81,07 = 14593,175kgf = 145931,75N
145931,75N > 100000N
Conclusão: podemos utilizar este cilindro.
Tubulações e cálculo de perda de carga
Devemos sempre observar a velocidade recomendada para o escoamento de um fluido. Alguns 
fabricantes recomendam aos seus clientes as seguintes velocidades de escoamento para o óleo hidráulico:
a) para sucção e preenchimento: v = 60,96cm/s à 121,92cm/s;
b) para retorno: v = 304,80cm/s à 457,20cm/s;
c) para retorno após ter passado por uma válvula reguladora de pressão do tipo alívio: v = 457,20cm/s à 762,20cm/s;
d) para pressão abaixo de 210bar: v = 762,20cm/s à 914,40cm/s;
e) para pressão acima de 210bar: v = 457,20cm/s à 509,60cm/s.
Observação: seguindo essas velocidades, o sistema terá um escoamento laminar (menor perda de 
carga), e o cálculo da tubulação invariavelmente resultará em um diâmetro comercial.
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 153
Calculando o valor da perda de carga
Durante o escoamento do fluido através do sistema hidráulico, pode ocorrer também a “perda de carga” 
em função de vários fatores. Para encontrar, por meio dos cálculos, o valor da perda de carga, devemos 
aplicar a seguinte fórmula:
d
L t .
9266 . 215915
P = f .
V2 . γ
Em que:
ΔP – perda de carga do sistema (bar);
f - fator de fricção (adimensional);
Lt = L1 + L2- comprimento total da tubulação (cm);
L1 – comprimento da tubulação retilínea (cm);
L2 – comprimento equivalente das singularidades (cm);
d – diâmetro interno da tubulação (cm);
v – velocidade de escoamento do fluido (cm/s);
γ – densidade do fluido em kg/m3 (igual a 881,1kg/m3 para óleo SAE-10);
9.266 e 215.915 – fatores de conversão para a uniformização das unidades.
Os cálculos dos outros fatores vêm a seguir:
1º Determinação do fator de fricção “f”
O fator “f” está ligado à temperatura do fluido e à rugosidade interna do duto; isto é, quanto mais rugoso 
for internamente o duto, maior dificuldade terá o óleo para escoar.
Re
X f =
Em que:
X = 64 para tubos rígidos e temperatura constante;
X = 75 para tubos rígidos e temperatura variável (ou vice-versa);
X = 90 para tubos flexíveis e temperatura variável;
Re = número de Reynolds 
γ
v.d Re =
Em que:
v = velocidade do fluido (cm/s);
d = diâmetro interno da tubulação (cm);
154 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
γ = viscosidade cinemática do fluido em Stokes (0,45 a 0,50, para óleo hidráulico); 
0 < Re ≤ 2.000 – escoamento laminar;
2.000 < Re< 3.000 – escoamento indeterminado;
Re ≥ 3.000 – escoamento turbulento.
2º Determinação de L2, L1 e Lt 
Qualquer restrição à passagem do fluido (curvas, bifurcações etc.) causam perdas de carga e aquecimento 
do fluido. A este tipo de comportamento damos o nome de perda de carga localizada.
Como é muito difícil estabelecer uma queda de pressão para cada tipode singularidade, transformamos, 
por meio de cálculos, essas singularidades em comprimentos equivalentes de canalização retilínea, 
utilizando o Anexo D.
À soma de todos os comprimentos equivalentes damos o nome de “L2”, que será acrescentado ao 
comprimento da tubulação retilínea “L1” que, por fim, nos fornece o comprimento total da tubulação “Lt”.
3º Determinação de “d”
O diâmetro interno da tubulação é determinado a partir do cálculo da área da seção do duto A obtido 
por meio da vazão e velocidade do fluxo do fluido.
d =
v . π
4 . Q
d =
π
4 A
A =
4
π. d2
A =
V
Q
Q = V . A
Em que:
Q = vazão (cm³/s);
v = velocidade do fluxo de fluido (cm/s);
d = diâmetro interno da tubulação (cm).
4º Determinação de “v”
A quarta determinação ocorre de acordo com a Tabela 10.
Tabela 10: Tabela de velocidades
LINHAS FAIXA DE PRESSÃO VELOCIDADES
Pressão P < 50bar 40cm/s
50 < P < 100bar 40 a 50cm/s
100 < P < 200bar 50 a 60cm/s
P > 200bar 60 a 70cm/s
Retorno 3 à 20bar 20 a 30cm/s
Sucção -3 à 1,5bar 6 a 15cm/s
Fonte: SENAI-MG, [20--]
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 155
5º Determinação de “γ”
Gama (γ) é a densidade do fluido em kg/m3 e é igual a 881,1Kg/m3 para o óleo SAE-10.
Exemplo:
Calcular a perda de carga de um sistema sabendo que:
a) a vazão máxima é de 18,925 l/min (5gpm – galões por minuto);
b) a velocidade do fluxo do fluido é a recomendada na linha de pressão abaixo de 210bar;
c) os tubos são curvados e a temperatura do fluido é variável;
d) o comprimento da canalização retilínea é de 1.346cm;
e) são encontradas as seguintes singularidades no sistema:
• 2 cotovelos de 90º de raio longo;
• 1 entrada normal;
• 2 cotovelos de 45º;
• 4 curvas de 90º de raio longo;
• 2 tês de saída bilateral;
• 1 registro de globo;
f ) o fluido utilizado é o óleo SAE – 10;
18,925 .1000
60
cm3
3
18,925l/min = 18,925dm3/min = = 315,42cm3/s
Para uma pressão de 210bar, obtemos pela Tabela 11, se obtêm uma velocidade de 60cm/s.
d =
v . π
4 . Q
=
60 . π
4 . 315,42
= 2,59 cm= 25,9mm
Tendo os valores dos componentes singulares e o valor do diâmetro, obtemos por meio do Anexo D 
um diâmetro na tabela maior e mais próximo, que é o de 28,575mm. Com essas informações, obtemos os 
seguintes valores:
Tabela 11: Tabela de valores
TIPO QUANT VALOR (CM) TOTAL (CM)
Cotovelos de 90º raio longo 2 23,63 47,26
Entrada normal 1 15,75 15,75
Cotovelos de 45º 2 19,69 39,38
Curvas de 90º raio longo 4 15,75 63
Tês de saída bilateral 2 78,74 157,48
Registro globo 1 385,83 385,83
SOMA TOTAL 708,7cm
Fonte: SENAI-RS
156 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Lt = L1 + L2 = 1.346 + 708,7 = 2054,7cm
m3
Kg
γ = 881,1
Cálculo de f:
Re
X
f =
60 .2,59
0,45
escoamento laminar
y
v . d
Re = = = 345,33
X = 64 para tubos rígidos e temperatura constante;
X = 75 (ou vice-versa);
X = 90 para tubos flexíveis e temperatura variável.
Lembre-se de que este é um tubo rígido e de temperatura variável.
Com os valores calculados, agora podemos calcular a perda de carga.
= 0,22 . . = 0,28 bar
d
L t .
9266 . 215915
P = f .
V2 . Y
9266 . 215915
602 . 881,1
2,59
2054,7
Conclusão: com essas características, o sistema terá uma perda de carga de 0,28bar.
Determinação do diâmetro interno da mangueira em função da vazão do circuito
O gráfico apresentado na Figura 123 foi desenhado para auxiliá-lo na escolha correta do diâmetro interno 
da mangueira. A escolha deve estar baseada na vazão do circuito e na velocidade máxima recomendada 
para a condução do fluido.
8 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 157
Vazão Q
I/min Gal/min*
400
300
80
200
150
100
90
80
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
15
15
10
10
9
8
7
6
5
5
4
4
3
2
O grá�co abaixo foi construído baseado na seguinte fórmula: 
D = Qx 0.4081
V
Onde: Q = vazão em galões por minuto (gpm)
 V = velocidade do �uido em pés por segundo 
 D = diâmetro da mangueira em polegadas
Diametro Interno
mm bitola traço
50,8 - 32 2”
38,1 -24 11/2”
31,8 -20 11/4”
25,4 -16 1”
19,1 -12 3/4”
15,9 -10 5/8”
12,7 -8
9,5 -6 3/8”
7,9 -5 5/16”
6,3 -4 1/4”
4,8 -3 3/16”
Velocidade
m/s feet/s
0,6
1
1,2 4
2
3
5
62
7
8
103
15
20
4
5
6
25
7
8
309
Velocidade máxima
recomendada para
linha de sucção
Velocidade máxima 
recomendada para 
linha de retorno
Velocidade máxima 
recomendada para 
linha de pressaão
Figura 123 - Gráfico para estabelecer o diâmetro interno de uma mangueira
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
 RECAPITULANDO
Estudamos neste capítulo o procedimento para o dimensionamento de circuitos pneumáticos 
e hidráulicos, e mostramos os cálculos necessários para a montagem do circuito de forma mais 
segura, com proteção. 
Compreendemos que é imprescindível fazer o dimensionamento para qualquer projeto pneumático 
ou hidráulico. Conhecemos as fórmulas necessárias para o correto dimensionamento dos componentes 
pneumáticos e hidráulicos, e entendemos que o dimensionamento tem o objetivo de criar, ao mesmo 
tempo, um circuito seguro e com o menor custo possível.
COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS 
ELÉTRICOS, PNEUMÁTICOS E 
HIDRÁULICOS
9
Os atuadores transformam as energias elétrica, pneumática e hidráulica em energia 
mecânica. Cada método de transmissão de energia apresenta vantagens e desvantagens. 
Por essa razão, uma máquina pode ser equipada com uma combinação de sistemas elétricos, 
pneumáticos, hidráulicos e mecânicos.
Na transmissão elétrica, a energia na forma de eletricidade é transmitida e controlada 
pelos fios até um atuador elétrico em que o trabalho será realizado. Na transmissão 
pneumática, a energia, na forma de fluxo de ar comprimido, é transmitida e controlada 
através de tubulações a um atuador pneumático em que o trabalho será realizado. Na 
transmissão hidráulica, a energia, na forma de fluxo de líquido pressurizado, é transmitida 
através da tubulação ao ponto em que o trabalho será realizado. Para quase todas as 
máquinas, a energia que realiza o trabalho é a energia mecânica. 
Mesmo as outras formas de energia resultam, no final, em energia mecânica. É por essa 
razão que se requer um atuador antes do ponto de trabalho. No Quadro 20 e Quadro 21, temos 
uma comparação entre os sistemas pneumático, hidráulico e elétrico.
HIDRÁULICA ELÉTRICA PNEUMÁTICA
En
er
gi
a
Transmissão limitada e muito lenta bem rápida e longas 
distâncias
limitada e lenta
Distância econômica até aprox. 100 m praticamente sem limite até aprox. 100 m
Velocidade de trans-
missão
aprox. 2 – 6 m/s aprox. 300.000 km/s aprox. 10 – 50 m/s
Acumular possível dentro de 
limites
difícil simples
Custo de energia alto baixo bem alto
(continua)
160 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Ac
io
na
m
en
to
Produção de movimen-
tos lineares
muito simples complicado e caro muito simples
Velocidade de trabalho até aprox. 0.5 m/s até 4 m/s em casos 
especiais ainda maior
Peso/potência bem alto baixo baixo limitadas
Forças alcançáveis bem altas altos c/ grande investi-
mentos
limitadas. até 20.000 N
Cursos alcançáveis altos. até 10 m ou 
mais
limitado 2 m max.
Alteração de forças simples e preciso caro simples
Velocidades simples e preciso caro simples
Rendimento bom ruim ruim
Produção de movimen-
tos rotativos
Simples simples simples
Rotações limitado limitado alto até. 500.000 rpm
Torque alcançável bem alto alto baixo
Alteração da rotação simples e preciso caro bem simples
Alteração de torque simples e preciso caro simples
Rendimento boa boa ruim
Interligação cara simples muito simples
Segurança a sobrecarga completa normalmente não existe completa
Proteção natural à explosão parcial não sim
Quadro 20 - Comparação entre os sistemas elétrico, pneumático e hidráulico
Fonte: Adaptado de SILVA, 2002
PNEUMÁTICO 
3 – 8 BAR
PNEUMÁTICO
50 – 500 MBAR
ELETRO-
MECÂNICO
ELETRÔNICO
Transmissão do 
sinal
em geral 
Distância Veloci-
dade econômica
lento e limitado 
aprox. 100 m 
aprox. 20 – 70 
m/s
lento e limitado 
aprox. 300 mate 
max. 300 m/s
rápido e sem 
problemas
praticamente 
sem limites 
aprox. 300.000 
km/s
Elementos de 
comando
4 ms 
grande 
alta
0.1 ms
pequeno 
bem alta
10 ms 
grande 
alta
1 ms 
bem pequeno 
bem alta
Sensibilidade 
contra influên-
cia ambiental
Sujeira, pó, umi-
dade, 
interferência 
elétrica, 
atuação de calor
baixa 
baixa 
não tem 
baixa
alta
baixa 
não tem 
baixa
alta 
alta 
baixa 
baixa
alta
alta 
alta 
bem alta
Interligação bem simples e 
sem problemas
bem simples e 
sem problemas
simples simples
Escopo de 
comando
limitado limitado limitado praticamente 
sem limites
Manipulação e 
manutenção
ótima boa boa boa, com pes-
soal treinado
Quadro 21 - Comparação entre os sistemas pneumáticos, eletro-mecanico e eletrônicos
Fonte: Adaptado de SILVA, 2002
(conclusão)
9 COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS ELÉTRICOS, PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 161
No Quadro 22 e Quadro 23, vemos as vantagens da utilização do sistema pneumático e do sistema hidráulico.
SISTEMA PNEUMÁTICO
QUANTIDADE O ar comprimido existe em qualquer lugar e em abundância – por isso, é 
uma fonte de energia barata e fácil de ser encontrada.
TRANSPORTE O ar comprimido é transportado por meio de tubulações em que não 
existe a necessidade de retorno – então, seu transporte é fácil.
ARMAZENAMENTO O ar é comprimido por um compressor e é armazenado em um 
reservatório, permitindo que o compressor não trabalhe continuamente.
TEMPERATURA O ar comprimido não possui oscilação de temperatura, permitindo, 
assim, um funcionamento mais seguro, mesmo em condições extremas.
SEGURANÇA O ar comprimido não apresenta riscos de explosão ou incêndio. Além 
disso, possui uma pressão baixa de trabalho (6 a 12bar).
LIMPEZA O ar comprimido não impacta o meio ambiente, mesmo que ocorram 
eventuais vazamentos em elementos mal vedados.
CONSTRUÇÃO Como as pressões de trabalho são relativamente baixas no sistema 
pneumático, seus elementos de trabalho são menos robustos e mais 
leves.
VELOCIDADE Permite alta velocidade de deslocamento dos elementos de trabalho.
SEGURANÇA CONTRA 
SOBRECARGA
Os elementos de trabalho podem operar com o deslocamento de 
materiais de grande carga (peso), podendo até parar sem danificar o ele-
mento utilizado, e podendo ser utilizados novamente, quando solicitado.
Quadro 22 - Vantagens da utilização do sistema pneumático
Fonte: SENAI-RS
162 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
SISTEMA HIDRÁULICO
VELOCIDADE 
VARIÁVEL
A maior parte dos motores elétricos têm uma velocidade constante, e 
esta característica é aceitável quando temos de operar uma máquina a 
uma velocidade constante. O atuador (linear ou rotativo) de um sistema 
hidráulico, entretanto, pode ser acionado a velocidades variáveis e infini-
tas, desde que variemos o deslocamento da bomba ou utilizemos uma 
válvula controladora de vazão.
REVERSIBILIDADE Poucos são os acionadores reversíveis. Normalmente, os que o são, 
precisam ser quase parados antes de podemos inverter o sentido de 
rotação. O atuador hidráulico pode ser invertido instantaneamente, sem 
quaisquer danos, mesmo em pleno movimento. Uma válvula direcional 
de quatro vias ou uma bomba reversível atua nesse controle, enquanto 
a válvula de segurança protege os componentes do sistema contra 
pressões excessivas.
PROTEÇÃO CONTRA 
SOBRECARGAS
A válvula de segurança protege o sistema hidráulico de danos causados 
por sobrecargas. Quando a carga excede o limite da válvula, desvia-se o 
fluxo da bomba ao tanque, com limites definidos ao torque ou à força. A 
válvula de segurança também permite ajustar uma máquina à força ou 
ao torque especificado, tal como em uma operação de travamento.
DIMENSÕES 
REDUZIDAS
Devido às condições de alta velocidade e pressão, os componentes 
hidráulicos possibilitam transmitir máxima força em condições mínimas 
de peso e espaço.
PARADA 
INSTANTÂNEA
Se pararmos instantaneamente um motor elétrico, podemos danificá-
lo ou queimar o fusível. Da mesma forma, as máquinas não podem 
ser bruscamente paradas e ter seu sentido de rotação invertido sem 
que seja dada novamente a partida. Entretanto, um atuador hidráulico 
pode ser parado sem danos quando sobrecarregado e recomeçar 
imediatamente, assim que a carga for reduzida. Durante a parada, a 
válvula de segurança simplesmente desvia a vazão da bomba ao tanque.
EQUIPAMENTOS São equipamentos mais produtivos, eficientes, duráveis e confiáveis.
Quadro 23 - Vantagens da utilização do sistema hidráulico
Fonte: SENAI-RS
9 COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS ELÉTRICOS, PNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS 163
 RECAPITULANDO
Estudamos neste capítulo uma comparação detalhada entre os sistemas elétricos, pneumáticos e 
hidráulicos, para verificar a aplicabilidade de cada um de acordo com a situação-problema que ocorrer.
Vimos que o sistema pneumático é exigido em processos que tenham necessidade de velocidade, 
mas sem riscos de explosões. Entendemos que este sistema não é adequado para cargas pesadas.
Em relação ao sistema hidráulico, aprendemos que ele é utilizado em sistemas que exigem grande força e 
precisão, mas não é empregado em situações que necessitem de grande velocidade e apresentem riscos de 
explosões. Já o sistema elétrico é utilizado em situações que exigem velocidade considerável, mas apresenta 
desvantagens, como o tamanho em relação ao peso da carga que irá deslocar e riscos de explosões.
ELETROPNEUMÁTICA E 
ELETRO-HIDRÁULICA
10
A eletropneumática e a eletro-hidráulica possuem semelhanças com relação à pneumática e 
à hidráulica, como, por exemplo, o avanço e o retorno do cilindro por ar ou óleo, respectivamente. 
Mas, a principal diferença é seu controle. As válvulas direcionais (elementos de comando) e os 
elementos de sinais (sensores e botões, por exemplo) são acionados eletricamente. As válvulas 
direcionais agora terão pilotos comandados por solenoides.
A tensão de alimentação depende da alimentação dos solenoides e sensores.
 FIQUE 
 ALERTA
As tensões de alimentação de 110 e 220V são perigosas!! Cuidado 
com seu manuseio. De acordo com as normas NR-10 e NR-12, para 
a segurança do manuseio de sistemas eletropneumáticos e eletro-
hidráulicos a alimentação recomendada é de 24V, e não 220V ou 110V.
Estude as normas NR-10 e NR-12, pois elas são fundamentais para sua 
segurança. 
 SAIBA 
 MAIS
10.1 PRINCIPAIS COMPONENTES DOS SISTEMAS ELETROPNEUMÁTICOS E ELETRO-
HIDRÁULICOS 
Os principais componentes dos sistemas eletropneumáticos e eletro-hidráulicos são 
descritos a seguir.
Interruptor 
Elemento de comutação acionado manualmente com, pelo menos, duas posições de 
comutação (NA-NF) e que permanece em cada uma das posições enquanto estiver acionado.
166 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Botoeira
Elemento de comutação acionado manualmente, com reposição automática após a retirada da força 
de acionamento. As botoeiras com trava, muito utilizadas como botão de emergência para desligar 
o circuito de comando elétrico em momentos críticos, são acionados por botão do tipo cogumelo. A 
Figura 124 mostra esses botões.
24V
24V
23
31
41
13
13
13
14
14
14
0V
0V
EP - B
1
24
24
24
23
23
32
32
32
31
31
42
42
42
41 
41 
13 21
14 22
13 21
14 22
13 21
14 22
13 21
14 22
simbolo
bornesbornes
mola de reposiçãocontato NA
contato NF
Botão tipo
cogumelo
24V
24V
23
31
41
13
0V
0V
EP - B
3
21
14
12
24V
24V
23
31
41
13
0V
0V
EP - B
3
21
14
12
Figura 124 - a) Funcionamento de uma botoeira; b) Botão pulsador; c) Botão giratório com trava; d) Botão cogumelo com trava. 
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Chave fim de curso 
Elemento de comutação acionado mecanicamente cuja finalidade é transmitir informações da instalação 
ao comando. A Figura 125 mostra este componente.
a)
1
1
4 2
4 2
b)
Figura 125 - a) Chave fim de curso tipo rolete; b) Chave fim de curso do tipo rolete escamoteável (gatilho)
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 167
Sensores
Elementosde comutação acionados eletricamente por meio da aproximação de algum objeto. Os 
principais sensores utilizados são:
a) sensor capacitivo - detecta a presença de qualquer objeto que tenha “massa”. Ex.: Uma folha possui massa muito 
pequena, já um caderno possui massa considerável;
b) sensor indutivo - detecta a presença de objetos que sejam de metal;
c) sensor óptico de barreira - sensor óptico de barreira: são dois componentes cujo funcionamento baseia-se na 
emissão de um feixe de luz (emissor), o qual é recebido por um elemento foto-sensível (receptor). Quando o 
feixe é cortado por algum objeto a saída é acionada. A Figura 126 mostra os sensores capacitivo, indutivo e 
óptico de barreira;
d) sensor magnético - detecta a presença de algum objeto que tenha ímã. Geralmente, alguns atuadores possuem 
internamente um ímã, de modo que, ao se aproximar o sensor magnético do ímã, o sensor fecha o seu contato. 
A principal aplicação desse tipo de sensor é sua utilização como sensores de posicionamento em atuadores com 
êmbolo magnetizado.
a) b) c)
Figura 126 - a) Sensor capacitivo; b) Sensor indutivo; c) Sensor óptico de barreira. As imagens estão acompanhadas de suas simbologias
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
A Figura 127 mostra o sensor magnético acoplado a um atuador. Nessa figura, notamos que, no interior 
do atuador, o êmbolo é magnético. Este atuador é específico para o uso em sensores magnéticos.
Figura 127 - Sensor magnético acoplado a um atuador com êmbolo magnético
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
168 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Pressostatos
Também conhecidos como sensores de pressão, são chaves elétricas acionadas por um piloto 
hidráulico ou pneumático. Os pressostatos são montados em linhas de pressão hidráulica e/ou 
pneumática e registram tanto o acréscimo como a queda de pressão nessas linhas. O processo 
ocorre com a inversão de seus contatos toda vez em que a pressão do óleo ou do ar comprimido 
ultrapassar o valor ajustado na mola de reposição. A Figura 128 mostra este componente.
 
1
Simbologia
P
2
3
Figura 128 - Pressostato com a sua simbologia
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Elementos de processamento de sinais
Estes elementos analisam as informações emitidas ao circuito pelos elementos de entrada. As informações 
são combinadas entre si, de modo que o comando elétrico possa apresentar o comportamento desejado.
Contator de potência
Elemento de comutação que trabalha com potência elevada, sendo utilizado para o comando de elementos 
de trabalho, como eletroímãs, motores elétricos e outros.
Contator auxiliar 
Elemento de comutação de potência baixa. É utilizado para a comutação de circuitos auxiliares.
Relé de tempo
Elemento de comutação temporizado com retardo de fechamento ou de abertura. A Figura 129 mostra 
esse temporizador, do tipo TON (retardo na energização) e do tipo TOF (retardo na desenergização). O 
funcionamento é o mesmo visto em Eletricidade Industrial.
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 169
 
A)
16 18
15
16 18
15
B)
Figura 129 - a) Temporizador TON; b) Temporizador TOF. 
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Contadores
Os relés contadores registram a quantidade de pulsos elétricos a eles enviados pelo circuito e emitem 
sinais ao comando, quando a contagem desses pulsos for igual ao valor neles programado. A Figura 130 
mostra este tipo de componente.
0V
FEST
24 V
24 V
R1
R2
R2
R2
96 98
95
Figura 130 - Contador com a sua simbologia
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
10.1.1 EQUIPAMENTO DE SAÍDA DE SINAL
Válvula magnética – Elemento conversor eletromecânico. A Figura 131 mostra este tipo de componente.
1
2
3
1 2
3
1
Simbologia
2
3
Figura 131 - Válvula direcional 3/2 vias NF. a) Acionamento por solenoide; b) Retorno por mola com a sua simbologia
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
170 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Funcionamento de um solenoide
Em uma eletroválvula, hidráulica ou pneumática, a bobina do solenoide é enrolada em torno de um 
magneto fixo, preso à carcaça da válvula, enquanto o magneto móvel é fixado diretamente na extremidade 
do carretel da válvula. A representação de um solenoide durante um circuito deve ser representada 
por Y+ número, em que o número indica qual o solenoide está sendo utilizado. A Figura 132 mostra o 
funcionamento de um solenoide.
P A
P A
1. Com o solenoide desligado...
2. ...a mola mantém o êmbolo apoiado
em seu assento inferior.
3. O �uxo do ar comprimido de P para A 
permanece fechado pela junta de vedação 
montada na base do êmbolo. 
1. Quando o solenoide é energizado...
2. ...o campo magnético gerado pela bobina
atrai o êmbolo da válvula para cima...
3. ... abrindo a passagem do ar 
comprimido de P para A.
Y1
Figura 132 - Funcionamento de um solenoide com a sua simbologia
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
10.2 CIRCUITOS ELETROPNEUMÁTICOS PRÁTICOS
A seguir, veremos alguns exemplos de circuitos eletropneumáticos.
Circuito 1
Ao acionarmos um botão de comando, a haste de um atuador de simples ação com retorno por 
mola deve avançar. Enquanto mantivermos o botão acionado, a haste deverá permanecer avançada. Ao 
soltarmos o botão, o atuador deve retornar à sua posição inicial.
Solução
A Figura 133 mostra este circuito.
2
31
Y 1
+ +
S1
Y1
Figura 133 - Resolução do circuito 1
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 171
Este é um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Enquanto não 
acionar o botão S1, o solenoide Y1 não energizará, mantendo recuado o atuador de simples ação. Ao acionar o botão, 
energizará o solenoide Y1, mudando de posição a válvula direcional 3/2 vias, permitindo que o cilindro avance.
Circuito 2
Um atuador de dupla ação pode ser acionado de dois locais diferentes e distantes entre si como, por 
exemplo, no comando de um elevador de cargas que pode ser acionado tanto do solo como da plataforma.
Solução
A Figura 134 mostra este circuito.
2 4
5
1
3
Y1
+ +
S2S1
Y1
Figura 134 - Resolução do circuito 2
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Enquanto os 
botões não forem acionados, o atuador fica recuado. Quando são acionados os botões S1 e S2, é energizado 
o solenoide Y1, permitindo que o atuador avance. Enquanto um dos botões estiver acionado, o atuador 
permanecerá avançado.
Circuito 3
Um cilindro de ação dupla deverá avançar somente quando dois botões de comando forem acionados 
simultaneamente (comando bimanual). Ao soltar qualquer um dos dois botões de comando, o cilindro 
deve voltar imediatamente à sua posição inicial.
Solução
A Figura 135 mostra este circuito.
Y1
3 5
1
2 4
+ +
S1
S2
Y1
Figura 135 - Resolução do circuito 3
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
172 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Enquanto 
não acionar os botões ou um dos botões, o atuador ficará recuado. Quando são acionados os botões S1 E 
e S2, é energizado o solenoide Y1, permitindo que o atuador avance. Enquanto os dois botões estiverem 
acionados, o atuador permanecerá avançado.
Circuito 4
Um cilindro de ação dupla deve ser acionado por dois botões. Acionando-se o primeiro botão, o 
cilindro deve avançar e permanecer avançado mesmo que o botão seja desacionado. O retorno deve 
ser comandado por meio de um pulso no segundo botão.
Solução
Na verdade, existem quatro soluções possíveis. A Figura 136 mostra estes circuitos.
2 4
Y1 Y2
31 5
2 4
Y1 Y2
31 5
2 4
Y1 Y2
31 5
+
+ +
+
S1
S1
S2
S2 S1 S2
S1
S2
Y1 Y2 Y1 Y2
+ + + +
2 4
Y1
3
1 5
S1
S2
K1 K1 K1
K1
K1
K1 Y1
 a b c d
Figura 136 - a) Circuito A; b) Circuito B; c) Circuito C; d) Circuito D
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Circuito A
É um circuito com válvula direcional com duplo solenoide. Enquanto não acionar nenhum dos 
botões, o atuador permanecerá em sua posição atual. Quando acionar o botão S1, seu contato NA 
fechae abre seu contato NF. Isso permite que o atuador avance e, mesmo se acionar o botão S2, não 
dará nenhum efeito pelo fato de o contato NF de S1 estar aberto. Para recuar o atuador, devemos 
soltar o botão S1 e acionar o botão S2. O contato NA de S2 fecha, e o NF abre. Mesmo se acionar o 
botão S1, o atuador não avançará novamente, porque o contato NF de S2 está aberto. Só avançará 
novamente soltando S2 e acionando S1 novamente.
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 173
Caso os dois botões S1 e S2 sejam acionados simultaneamente, embora os dois contatos normalmente 
abertos se fechem, os dois contatos normalmente fechados se abrem e garantem que os dois solenoides 
Y1 e Y2 permaneçam desligados. A montagem alternada dos contatos fechados dos botões em série com 
os contatos abertos evita que os dois solenoides sejam energizados ao mesmo tempo, fato que poderia 
causar a queima de um dos solenoides, danificando o equipamento.
Circuito B
É um circuito com válvula direcional com duplo servocomando. Como na válvula direcional com 
acionamento por servocomando o solenoide não movimenta diretamente o carretel, apenas abre uma 
passagem interna de ar comprimido para que ele pilote a válvula, não ocorre o risco, nesse caso, de 
queimar um dos solenoides caso ambos sejam ligados ao mesmo tempo. Neste tipo de válvula, quem 
empurra o carretel para um lado ou para o outro é o próprio ar comprimido. Acionando-se o botão S1, seu 
contato normalmente aberto fecha, energizando o solenoide Y1. Com o solenoide Y1 em operação, o piloto 
pneumático empurra o carretel da válvula direcional para a direita, permitindo que o atuador avance.
Quando o botão S1 é desacionado, desligando o solenoide Y1, a pilotagem pneumática é desativada, 
mas, como a válvula direcional não possui mola de reposição, o atuador se mantém avançado. Acionando-
se o botão S2, seu contato fecha, energizando o solenoide Y2, permitindo que o atuador retorne.
Quando o botão S2 é desacionado, desligando o solenoide Y2, a pilotagem pneumática é desativada, 
mas, como a válvula direcional tem a característica de memorizar o último acionamento efetuado, nesse 
caso para a esquerda, o cilindro permanecerá retornado.
Portanto, para que a haste do cilindro avance ou retorne, não é necessário manter o botão de comando 
S1 ou S2 acionado; basta dar um pulso e soltar o botão, já que a válvula direcional memoriza o último 
acionamento efetuado.
Circuito C
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Nesse circuito é 
feito um contato-selo, no qual quem energiza o contator K1 é o botão S1, e quem desenergiza é o botão S2. 
Esse contator é o responsável pela energização ou não do solenoide Y1. Quando Y1 está energizado avança 
o atuador, e quando está desenergizado recua o atuador.
Circuito D
Mesmo do circuito C, só modificando a posição do botão S2, mas ele tem a mesma função e também o 
mesmo circuito.
174 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito 5
Um atuador de dupla ação deve avançar quando for acionado um botão de partida e retornar 
automaticamente ao atingir o final do curso de avanço.
Solução
Na verdade, existem duas soluções possíveis. A Figura 137 mostra estes circuitos.
2 4
Y1 Y2
3 1 5
+ + ++
S1
Y1 Y2
Y1 Y1
S2 S1
S2 S2
S2
2 4
Y1
31 5
S2
+ +
S1
K1 K1
K1 K1K1 K1
a b
Figura 137 - a) Circuito A; b) Circuito B
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Circuito A
É um circuito com válvula direcional com duplo servocomando. Ao acionar S1, aciona-se o solenoide 
Y1, permitindo que o atuador avance. Se soltar S1, o atuador permanecerá avançado. Para recuar o atuador 
deve estar desacionado o botão S1 e acionado o fim de curso S2, fazendo o atuador recuar. Quando estão 
sendo acionados o fim de curso S2 e o botão S1 ao mesmo tempo, ele permanece na última posição, sem 
alterar.
Circuito B
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Ao 
acionar S1, aciona-se K1, tendo assim o fechamento do contato de K1, e permanece acionado 
K1, mesmo se soltar o botão S1. Para desenergizar K1, o atuador deve encostar no fim de curso 
S2, desenergizando, assim, K1 e desligando seu contato. Quando K1 está energizado, energiza o 
solenoide Y1, avançando o atuador. Quando K1 está desenergizado, desenergiza Y1, recuando o 
atuador.
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 175
Circuito 6
Um atuador pneumático de dupla ação com amortecedores de final de curso deve avançar e 
retornar automaticamente, efetuando um único ciclo, uma vez pressionado um botão de partida. 
Um segundo botão, quando acionado, deve permitir que o cilindro avance e retorne em ciclo 
contínuo limitado; isto é, o número de ciclos deve poder ser selecionado de acordo com a vontade 
do operador.
Solução
Na verdade, existem duas soluções possíveis. A Figura 138 mostra estes circuitos.
2 4
Y1 Y2
31 5
+ +
S1 S2
Y1 Y2
S3
S4
S2
Kc Kcr
S4 S3
2 4
Y1
31 5
S4 S3
+ +13 13 1311 21 21 21
S1 S2 S2K1 K1 K1S3
14 14 14 1424 24 22
11
11
12
12
13
14
Kc
S4
K2
K1 K2Y1
Kc Kcr
Kc
a b
Figura 138 - a) Circuito A; b) Circuito B
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Circuito A
É um circuito com válvula direcional com duplo servocomando. Ao acionar S1, aciona-se o solenoide 
Y1, permitindo que o atuador avance. Quando o atuador estiver avançando, o fim de curso S4 que estava 
acionado irá desacionar, permitindo que Y1 seja desacionado, sendo enviado somente um pulso de avanço 
do atuador. Mesmo assim, o atuador continuará a avançar, por ter a memória na válvula. Quando o atuador 
estiver avançado, aciona-se S3, permitindo que acione o solenoide Y2 e Kc. Como Kc é um contador, notamos 
que o contato fechado de S2 permite que o contador permaneça resetado, não havendo a contagem. 
Ao acionar o solenoide Y2, o atuador irá recuar. Nesse tempo de recuo, primeiramente ele desaciona S3, 
permitindo que haja somente um pulso para o recuo. Quando chega no seu recuo, o atuador aciona novamente 
S4, podendo acionar novamente S1 para o seu avanço. Se preferir acionar o botão S2, o circuito funcionará da 
seguinte forma: S2, por ser um botão com trava. Se esse botão for acionado, ele faz duas coisas:
176 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
1) aciona Y1;
2) para com o RESET do contador, permitindo que ele comece a contar.
Quando o Y1 estiver acionado, avança o atuador. Com o atuador avançando, desacionará S4, desenergizando 
Y1. Isso permite que o atuador continue avançando, por existir a memória na válvula direcional. Quando o 
atuador estiver avançado, aciona-se S3, permitindo que acione o solenoide Y2 e Kc. Como Kc é um contador, 
notamos que o contato fechado de S2 permite que o contador permaneça resetado, não havendo a contagem. 
Quando o atuador estiver avançado, aciona-se S3, permitindo que acione o solenoide Y2 e Kc, realizando uma 
contagem. Quando acionamos o solenoide Y2, o atuador recuará. Nesse tempo de recuo, primeiramente ele 
desaciona S3, permitindo que haja somente um pulso para o recuo. 
Quando chega no seu recuo, o atuador aciona novamente S4, avançando novamente o atuador, por S2 
estar acionado. Este ciclo sempre irá funcionar. Só para de ocorrer o avanço e recuo do atuador de duas 
formas:
1) alcançando o limite pré-estabelecido do contador Kc;
2) desacionando o botão S2.
Quando alcançar a contagem de Kc, este deve ser resetado, mas apenas quando o botão S2 for 
desacionado, para fechar novamente o contato NF.
Circuito B
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Quando acionar S1, 
aciona-se o solenoide K1, que tem um contato-selo, permitindo que mesmo que S1 ou S4 esteja desacionado, 
K1 permaneça acionado. Isso faz o atuador avançar. Quando o atuador estiver avançado, aciona S3, que aciona 
o contator K2. Esse contator abre o contato, permitindo que o K1 desligue. Com K1 desligado, desaciona-se o 
solenoide Y1, permitindo que o atuador recue.
Se preferir acionar o botão S2, aciona-se o solenoide K1, que tem um contato-selo, permitindoque, 
mesmo que S4 esteja desacionado, K1 permaneça acionado, e também desliga o reset do contador. Isso 
faz o atuador avançar e faz um pulso de contagem para o contador Kc. Quando o atuador estiver avançado, 
aciona-se S3, que aciona o contator K2. Esse contator abre o contato, permitindo que o K1 desligue. Com 
K1 desligado, desaciona-se o solenoide Y1, permitindo que o atuador recue. Quando o atuador recuar, ele 
aciona o fim de curso S4, fazendo novamente a ligação em selo do circuito de K1, fazendo o atuador avançar 
e fazer mais uma contagem. Esse atuador só para de avançar quando o botão S2 estiver desacionado ou 
quando chegar na contagem preestabelecida.
Quando alcançar a contagem de Kc deve ser resetado, mas apenas quando o botão S2 for desacionado, para 
fechar novamente o contato NF, resetando o contador.
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 177
Circuito 7
Um cilindro de ação dupla deve avançar quando for acionado um botão de partida, permanecer 
parado por 4 segundos no final do curso de avanço e retornar automaticamente. Um botão de 
emergência deve encerrar instantaneamente o ciclo e permitir que o cilindro volte imediatamente ao 
ponto de partida, seja qual for sua posição.
Solução
Na verdade, existem duas soluções possíveis. A Figura 139 mostra estes circuitos.
2 4
Y1 Y2
3 1 5
S2
+ +
+ +
13 11 21 13 31
Y1 K1
S2
Y2
Y1
S1
S4S1
S1
14
11 11 11
12K2
K1 K2 K2
12
14 1424 34
12
K2
2 4
Y1
3 1 5
S2
13
14 14
11
11
11
12S0
S1
21
K1 K1 24
S2
K2
K1 K2
12
a b
Figura 139 - a) Circuito A; b) Circuito B
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Circuito A
É um circuito com válvula direcional com duplo servocomando. Ao acionar S1, aciona-se o solenoide Y1, 
permitindo que o atuador avance. Quando o atuador estiver avançado, aciona o sensor S2, permitindo que acione o 
temporizador K1. Este temporizador só será acionado quando soltar o botão S1 e acionar o sensor S2. Após o tempo 
preestabelecido, o temporizador aciona o solenoide Y2, permitindo que o atuador retorne. Se for acionado o botão de 
emergência S3, o contator K2, que tem uma ligação em selo, é acionado. Isso faz o atuador retornar automaticamente. 
Para voltar a funcionar o circuito, basta desacionar o botão de emergência S3 e acionar o botão S4 para desligar o 
contato selo de K2. Com isso, pode acionar S1 para funcionar o circuito novamente.
178 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Circuito B
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno por mola. Ao acionar 
S1, aciona-se o contator K1, que está ligado em selo, que aciona o solenoide Y1, permitindo que o atuador 
avance. Quando o atuador estiver avançado, aciona o sensor S2, permitindo que acione o temporizador K2. 
Após o tempo preestabelecido, o temporizador desaciona o contator K1, desligando o selo. Outra forma 
para desligar K1 é acionando o botão de emergência S0. Desacionando K1, faz desligar o solenoide Y1. Isso 
permite que o atuador retorne. 
Circuito 8
Dois atuadores pneumáticos de dupla ação devem avançar e retornar, obedecendo a uma sequência de 
movimentos predeterminada. Acionando-se um botão de partida, o atuador A deve avançar. Quando A chegar 
ao final do curso, deve avançar o atuador B. Assim que B atingir o final do curso, deve retornar o atuador A e, 
finalmente, quando A alcançar o final do curso, deve retornar o atuador B.
• Solução
Para solucionar esse circuito, é necessário fazer o diagrama trajeto-passo. A Figura 140 mostra 
este circuito.
1 2 3 4 5
1
0
1
0
5 = 1
avancado
recuado
Cilindro A
Cilindro B
avancado
recuado
Figura 140 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Após esse passo, você deve fazer a sequência de funcionamento por meio do método intuitivo, 
utilizando setas. 
A Figura 141 mostra esta sequência.
Botão A+
B+
A-
B-
S2
S3
S4
Figura 141 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 179
Após tudo isso realizado, será feito o circuito. A Figura 142 mostra o circuito feito.
2 4
Y1 Y2
3 1 5
S4
2 4
Y3 Y4
3 1 5
S5 S3S2A B
+ +
S1
S2
K2
13
Y1
14
11
12
K1
K1
K2
K3
Y3 Y2
11
11
12
14
S3 S4
S5
21
K2
24
21
S1
22
K3
11
12
Y4
21
K3
24
21
22
K1
Figura 142 - Resolução do circuito 8
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
É um circuito com válvulas direcionais com duplo servocomando. Inicialmente, os atuadores A e B estão 
acionando o sensor S4 e o fim de curso S5. S4 é o responsável pelo retorno do atuador B e S5 é o responsável 
para desligar o recuo do atuador A quando terminar o ciclo. Como os atuadores A e B já estão recuados, não 
dará nenhum efeito agora. Ao acionar o botão S1 aciona-se o solenoide Y1, fazendo o atuador A avançar. 
Quando A estiver avançando, desacionará o sensor S4, desligando a atuação para o recuo do atuador B. 
Quando o atuador A avança totalmente, aciona o sensor S2. Esse sensor aciona um contator K1, que aciona 
automaticamente o solenoide Y3. Esse solenoide permite que o atuador B avance. Quando o atuador B 
avançar totalmente, ele aciona o sensor S3. Este sensor aciona o contator K2. K2 acionado e o botão S1 solto 
permitem que acione o solenoide Y2, que faz o atuador A retornar. Quando esse atuador recuar totalmente, 
ele aciona o sensor S4. Esse sensor acionado, junto com o atuador B avançado (S5 desacionado), aciona o 
contator K3. NA de K3 junto com o NF de K1 (atuador A não pode estar avançado) permite com que seja 
acionado o solenoide Y4, que faz o atuador B recuar. Quando esse atuador recuar, aciona-se o fim de curso 
S5, permitindo que o contator K3 (recuo de B) não funcione até um novo ciclo. Esse circuito também pode 
ser feito com válvulas direcionais 5/2 vias, avanço por servocomando e retorno por mola.
Os circuitos eletro-hidráulicos funcionarão da mesma forma que os eletropneumáticos. A 
principal diferença será o tipo de componente, que será mais robusto.
Circuito 9
Dois atuadores pneumáticos de dupla ação devem avançar e retornar, obedecendo a uma sequência 
de movimentos predeterminada. Acionando-se um botão de partida, o cilindro A deve avançar. Quando A 
chegar ao final do curso, deve retornar o cilindro A. Assim que A atingir o final do curso, deve avançar o 
cilindro B e, finalmente, quando B alcançar o final do curso, deve retornar o cilindro B.
180 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Solução
Para solucionar esse circuito, é necessário fazer o diagrama trajeto-passo. A Figura 143 mostra este circuito.
1 2 3 4
1
0
1
0
avancado
recuado
Cilindro
 A
Cilindro
B
avancado
recuado
Figura 143 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Após este passo, você deve fazer a sequência de funcionamento por meio do método intuitivo, utilizando setas. 
A Figura 144 mostra essa sequência.
Botão A+
A-
B+
B-
S2
S3
S4
Figura 144 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012b
Fazendo o circuito, ficaria da seguinte forma (FIGURA 145):
2 4
Y1 Y2
3 1 5
+ +
S1
Y1 Y2 Y3
S2
S3
S2S3
2 4
Y3 Y4
3 1 5
S4A B
Y4
S4
Figura 145 - Circuito 9
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 181
Nessa sequência percebemos que, analisando as sequências para ter o avanço do atuador B, é necessário 
que o atuador A esteja recuado. Como o atuador A está recuado inicialmente, ocorrerá o avanço de B fora da 
sequência; ou seja, este circuito não vai funcionar dessa maneira. Veremos esse processo no capítulo a seguir.
10.3 MÉTODO CASCATA ELÉTRICA
O método cascata elétrica consiste em utilizar contatores por meio de circuitos que utilizam um circuito na 
forma indireta. Para saber se um circuito é indireto ou direto, a sequência deve ser repartida no meio. Se o que 
tiver em um lado da divisão for igual a outra, esse circuito é direto. Caso seja diferente, é indireto. Outra forma da 
sequência indireta é quando temos a divisão pelo meio e temos amesma letra em um dos lados.
Exemplo 1
A+ B+ A- B- -> A B A B -> Se repartir no meio, fica -> AB | AB
AB = AB então este circuito é direto.
Exemplo 2
A+ B- C+ A- B+ C- -> A B C A B C -> A B C | A B C
ABC = ABC então esse circuito é direto.
Exemplo 3
A+ B+ B- A- -> A B B A -> Se repartir no meio, fica -> A B | B A
AB ≠ BA então este circuito é indireto.
Exemplo 4
A+ A- B+ B- C+ C- -> A A B B C C -> A A B | B C C
AAB ≠ BCC então este circuito é indireto.
Exemplo 5
A+ A-B+ B- -> A A B B -> Se repartir no meio, fica -> A A | B B
AA ≠ BB então este circuito é indireto.
Exemplo 6
A+ B+ A-A+ B-A- -> A B A A B A -> Se repartir no meio, fica ->AB A A B A
AA AA
Ao repetir a letra mesmo na divisão, então este circuito é indireto.
182 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
10.3.1 ETAPAS DA CASCATA ELÉTRICA
1ª Etapa
Dividir a sequência em setores de modo que, em cada setor, não haja letras iguais. Na divisão em setores 
devem ser colocadas somente letras. 
A+ A- B+ B- -> AABB
SEQUÊNCIA: A / A B / B
SETOR: I II I
Obs.: Na divisão 3, a letra B não existe no setor 1 ainda, por isso este também é setor 1. Caso existisse, 
ele seria o setor III.
2ª Etapa
De acordo com o número de setores, devemos utilizar a ligação dos contatos com contatores apropriados. 
O número de contatores que são utilizados é: 
Número de contatores = Número de setores – 1
A Figura 146 mostra este circuito para dois setores.
k1 k1 l l
Figura 146 - Circuito de dois setores
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Enquanto K1 fica desenergizado, o setor I fica acionado (por estar com o contato fechado de K1) e o 
setor II fica desacionado (por estar com o contato aberto de K1). O circuito para energizar K1 é um contato-
selo, no qual quem liga o selo é aquele que muda do setor I para o setor II, enquanto quem desliga é aquele 
que muda do setor II para o setor I.
A Figura 147 mostra este circuito para três setores.
k1 k1
l l
k2 k2
l l l
Figura 147 - Circuito de três setores
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 183
Enquanto K1 e K2 ficam desenergizados, o setor I fica acionado (por estar com os contatos fechados de 
K1 e K2), enquanto o setor II (aberto de K1 e fechado de K2) e o setor III (aberto de K2) ficam desacionados. 
Ao energizar o contator K1 aciona-se o setor II e são desacionados os setores I e III. Ao energizar K2 (o 
contator K1 pode permanecer energizado) aciona-se o setor III e desacionam-se os setores I e II. Quando 
é desenergizado K1 e K2 retornamos ao setor I. K1 e K2 permanecerão energizados por conta do contato 
selo.
A Figura 148 mostra este circuito para quatro setores.
k1 k1
l l
k2 k2
l l l
k3 k3
l V
Figura 148 - Circuito de quatro setores
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Enquanto K1, K2 e K3 ficam desenergizados, o setor I fica acionado (por estar com o contato fechado de 
K1, K2, e K3), enquanto o setor II (aberto de K1, fechado de K2 e fechado de K3), o setor III (aberto de K2 e 
fechado de K3) e o setor IV (aberto de K3) ficam desacionados. Ao energizar o contator K1, aciona-se o setor 
I e são desacionados os setores II, III e IV. Ao energizar K2 (já estando energizado K1), aciona-se o setor II e 
desacionam-se os setores I, III e IV. Quando energizar K3 (já estando energizado K1 e K2), aciona-se o setor 
III e desacionam-se os setores I, II e IV. Quando desenergizamos K1, retornamos ao setor IV.
A Figura 149 mostra esse circuito para cinco setores.
k1 k1
l l
k2 k2
l l l
k3 k3
l V
k4 k4
V
Figura 149 - Circuito de cinco setores
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
184 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Enquanto K1, K2, K3 e K4 ficarem desenergizados, o setor I ficará acionado (por estar com o contato 
fechado de K1, K2, K3 e K4) e o setor II (aberto de K1, fechado de K2, fechado ), o setor II (aberto de K1, aberto 
de K2 e fechado de K3), o setor III (aberto de K1, aberto de K2, aberto de K3 e fechado de K4) e o setor 4 
(aberto de K1, aberto de K2, aberto de K3 e aberto de K4) ficarão desacionados. Ao energizar o contator 
K1, aciona-se o setor I e são desacionados os setores II, III, IV e V. Ao energizar K2 (já estando energizado 
K1), aciona-se o setor II e desaciona-se os setores I, III, IV e V. Ao energizar K3 (já estando energizado K1 e 
K2), aciona-se o setor III e desacionam-se os setores I, II, IV e V. Ao energizar K4 (já estando energizado K1, 
K2 e K3), aciona-se o setor IV e desacionam-se os setores I, II, III e V. Ao desenergizar K1 retorna-se ao setor V.
Circuito para a sequência eletropneumática A+ A- B+ B-
Agora vamos ver como pode ser o circuito para a sequência eletropneumática A+ A- B+ B-. Como já 
vimos, são dois setores. Para dois setores, temos 2 – 1 = 1 contator. O contator será representado por K1. 
Transformando-se em setores, o setor I será o K1 de contato fechado e o setor II será o K1 de contato aberto.
Na Figura 150 fazemos o circuito pelo método intuitivo.
Botão A+
A-
B+
B-
a1
a0
b1
Figura 150 - Circuito pelo método intuitivo
Fonte: SENAI-RS
Na Figura 151 fazemos o circuito com a divisão em setores.
Botão A+ Setor l
Setor l
Setor ll
A-
B+
B-
a1
a0
b1
Figura 151 - Circuito com a divisão em setores
Fonte: SENAI-RS
Na Figura 151 repetimos o setor I por não haver letras repetidas. Se no setor I, Figura 150, houvesse as 
letras A e B, obrigatoriamente o setor da Figura 151, por repetir a letra B, deveria ser o setor III. 
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 185
Com essa divisão, podemos ver, na Figura 152, os responsáveis por fazer a transição de um setor 
para o outro.
Botão A+ Setor l
Setor l
Setor ll
A-
B+
B-
a1
a0
b1
Figura 152 - Fazendo a “transição” de um setor para outro
Fonte: SENAI-RS
Em que:
a1= responsável por fazer a transição do setor I para o setor II;
b1 = responsável por fazer a transição do setor II para o setor I.
Como pode ser visto na Figura 153, esses são os contatos utilizados para ativar ou desativar o contator 
K1. O responsável por ativar o contator K1 é o responsável pela transição do setor I para o setor II (a1). O 
responsável por desativar o contator K1 é o responsável pela transição do setor II para o setor I (b1).
 
K 1K 1
K 1
+24 V
 0 V
BO
TÃ
O
Y 1 Y 4 Y 2 Y 3
a 0
+24 V
 0 V
a 1 K 1
K 2
K 2
b 1 K 2
1 2 3 4 6
7
2
6
10
13
4
11
51
 
4 2
5
1
3
Y 1 Y 2
4 2
5
1
3
Y 3 Y 4
a 0 a 1 b 0 b 1
Figura 153 - Fazendo a ativação ou desativação do contator K1
Fonte: SENAI-RS
Notamos que quando o contato é NF, ou utilizamos mais de um contato do fim de curso ou utilizamos o 
sensor. Geralmente é colocado um contator (nesse caso, notamos no fim de curso b1 que utiliza o contator K2).
186 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Sequência A+ B+ A- A+ B- A-
Agora vamos tomar como exemplo a seguinte sequência: A+ B+ A- A+ B- A-. Faremos pelo 
método intuitivo e dividiremos em setores. Com essa divisão, podemos ver os responsáveis por 
fazer a transição de um setor para o outro na Figura 154.
Setor l
Setor lV
Setor ll
Setor lll
Botão A+
B+
A-
A+
a1
b1
a0
B-
A-
a1
b0
a0
Figura 154 - Fazendo a transição de um setor para outro
Fonte: SENAI-RS
Em que:
b1 = responsável por fazer a transição do setor I para o setor II;
a0 = responsável por fazer a transição do setor II para o setor III;
b0 = responsável por fazer a transição do setor III para o setor IV;
a0 = responsável por fazer a transição do setor IV para o setor I.
Notamos que existe o fim de curso a0 para a transição entre os setores II e III e entre os setores IV e I, pois:
a) o responsável pela transição do setor II para o setor III é o a0 do setor II;
b) o responsável pela transição do setor IV para o setor I é o a0 do setor IV.
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 187
Com isso, o circuito ficará como está apresentado na Figura 155.
K 1
+24 V
 0 V
b 1 K 1
K 6
K 2
K 4 K 2
K 6
K 3
b 0 K 3
K 6
K 1 K 2
K 4
a 0
K 6
K 4 K 6
K 3
K 1 K 2
K 5
a 1
K 3
1 2 34 5 6 7 8 9 10
2
3
9
15
12 4
5
10
17
15 6
9
11
19
17 3
9
13
18
101
3
5
 
4 2
5
1
3
Y 1 Y 2
4 2
5
1
3
Y 3 Y 4
a 0 a 1 b 0 b 1
K 3K 3
+24 V
BO
TÃ
O
K 2
K 2
K 1K 1
Y 1 Y 2
K7 K 8
K 7
K 5
Y 3 K 8
K 9 K 10
K 9
K 5
Y 4 K 10
13
15
16
18 19 20 21 22
19 21 20 22
Figura 155 - Esquema do circuito
Fonte: SENAI-RS
Este circuito funciona do seguinte modo: no início, com K1, K2 e K3 desacionados, é ativado o setor I. 
Alguns fins de curso foram utilizados em mais de um lugar, por isso tiveram de ser ligados em contatores. 
O fim de curso a0 foi ligado no contator K4, e o fim de curso a1, no contator K5. 
Quanto aos solenoides, por serem utilizados os solenoides Y1 e Y2 (avanço e retorno do atuador A, 
respectivamente) e por serem ligados mais de uma vez, foram ligados nos contatores K7, K9 (solenoide Y1 
– avanço do atuador A), K8 e K10 (solenoide Y2 – retorno do atuador A).
Setor I
Ao apertar o botão, aciona-se o contator K7. Esse contator, ou o contator K9, é o responsável pelo avanço 
do atuador A (Y1). Quando o atuador A acionar o fim de curso a1, aciona-se o contator K5, que permite que 
seja acionado o solenoide de avanço de B (Y3). 
Transição do setor I para o setor II
Quando o atuador B acionar b1 permitirá o acionamento do contator K1, ou seja, que mude para o setor II. 
Setor II
Mudando para o setor II, permitirá que seja acionado o contator K8. Esse contator ou o contator K10 é o 
responsável pelo retorno do atuador A. 
188 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Transição do setor II para o setor III
Quando o atuador A acionar o fim de curso a0, aciona-se o contator K4 no setor II (K1), permitindo que 
seja acionado o setor III (aciona K2). 
Setor III
Com isso, é acionado o contator K9 (responsável pelo avanço do atuador A). O acionamento de 1 (K5) 
permite que o atuador B retorne. 
Transição do setor III para o setor IV
Quando o atuador B acionar b0 (atuador B recuado) é acionado o setor IV. 
Setor IV
Nesse setor, o atuador A vai retornar. 
Transição do setor IV para o setor I
Quando o atuador A acionar a0 (K4), acionará o contator K6, permitindo que K1, K2 E K3 desliguem. Foi 
feito um circuito para que somente seja desligado o contator K6 quando realmente forem desligados os 
contatores K1, K2 e K3.
 RECAPITULANDO
Neste capítulo estudamos o emprego da eletricidade para o acionamento e controle, visando à 
automação dos sistemas de transmissão, do trabalho hidráulico e da pneumática. Assim, por meio da 
eletropneumática e da eletro-hidráulica, conhecemos os elementos de acionamento (interruptores, 
botoeiras e sensores), os elementos de processamento de sinais e seus símbolos e exemplos de 
dimensionamento de sistemas eletropneumáticos e hidráulicos.
Foi visto também o método cascata elétrica para a eletropneumática e eletro-hidráulica, um método 
eficiente para a resolução de circuitos, com um certo grau de complexidade, que é aplicado em circuitos 
indiretos.
10 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 18910 ELETROPNEUMÁTICA E ELETRO-HIDRÁULICA 189
Anotações:
HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE, 
CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CP
11
Quando estudamos os atuadores pneumáticos, hidráulicos e elétricos, vimos que eles 
necessitam de uma força externa para produzir movimento. Entretanto, para que ocorra uma 
sequência de movimentos, há uma série de controladores que podem executar esta função. 
Um desses tipos de controladores é, exatamente, o controlador programável, mais comumente 
conhecido pela sigla CP, ou, em inglês, PC (programable controller). Considerando que o criador 
da lógica é o programador e não o controlador, a letra “L” de lógica é desconsiderada da sigla 
CLP para hoje ser conhecido como CP Controlador Programável.
Para começar nosso estudo sobre o CP, vamos voltar um pouco ao passado para entender 
como foi o processo histórico de desenvolvimento deste tipo de controlador. O primeiro 
sistema de controle surgiu durante a Revolução Industrial, no século XIX. Os controles eram 
implementados por dispositivos mecânicos, os quais automatizavam algumas tarefas críticas e 
repetitivas das linhas de montagem da época. O principal problema desses dispositivos é que 
eles precisavam ser desenvolvidos para cada nova tarefa e, por serem de natureza mecânica, 
tinham uma pequena vida útil. 
Em 1920, esses dispositivos mecânicos foram substituídos por relés e contatores. A lógica 
dos relés viabilizou o desenvolvimento de funções de controle mais complexas e sofisticadas. 
Durante a década de 1950, os relés foram os recursos mais utilizados para efetuar controles 
lógicos e de intertravamentos nas linhas de produção e em máquinas isoladas. 
Esses dispositivos tinham especial importância na indústria automobilística, em que a 
complexidade dos processos produtivos envolvidos exigia, frequentemente, instalações em 
painéis e cabines de controle com centenas de relés e, consequentemente, um número ainda 
maior de interconexões.
Tais sistemas de controle, apesar de funcionais, apresentavam problemas de ordem prática 
bastante relevantes. Como as instalações possuíam uma grande quantidade de elementos, a 
ocorrência de uma falha qualquer significava o comprometimento de várias horas, ou mesmo 
dias, de trabalho de pesquisa e correção do elemento faltoso. Além disso, pelo fato de os relés 
apresentarem dimensão física elevada, os painéis ocupavam grande espaço, que deveria ser 
protegido contra umidade, aquecimento, gases inflamáveis, oxidação, poeira etc. 
192 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Outro fator ainda comprometedor das instalações a relés era o fato de que, como a programação lógica do 
processo controlado era realizada por interconexões elétricas com lógica fixa, eventuais alterações exigiam 
interrupções no processo produtivo, a fim de se reconectarem os elementos, e as interrupções nem sempre 
eram bem-vindas na produção industrial.
Assim, tornou-se obrigatória a atualização das listas de fiação como garantia de manter a documentação 
do sistema. Com o advento da tecnologia de estado sólido desenvolvida, a princípio, em substituição às 
válvulas a vácuo, alguns dispositivos transistorizados foram utilizados no final da década de 1950 e início dos 
anos 1960, e eles reduziam muitos dos problemas existentes nos relés. O desenvolvimento da tecnologia 
de circuitos integrados (CIs) possibilitou uma nova geração de sistemas de controle. Em comparação com 
os relés, os CIs baseados na tecnologia TTL ou CMOS são muito menores, mais rápidos e possuem uma vida 
útil muito maior. 
Foi a partir desse momento que novas fronteiras se abriram ao mundo dos computadores digitais e, em 
especial, às tecnologias para a automação industrial. A primeira experiência de um controle de lógica que 
permitia a programação por recursos de software foi realizada em 1968, na divisão de hidramáticos da GM 
(General Motors) devido à grande dificuldade de mudar a lógica de controle de painéis de comando a cada 
mudança na linha de montagem. Tais mudanças implicavam altos gastos de tempo e dinheiro.
Sob a liderança do engenheiro Richard Morley foi elaborada uma especificação que refletia as 
necessidades de muitos usuários de circuitos a relés, não só da indústria automobilística, como de toda a 
industria manufatureira.
Foi aplicado o CP de acordo com as seguintes necessidades que ocorriam naquela época:
a) facilidade de programação e reprogramação, preferivelmente na planta, para ser possível alterar a sequência de 
operação da linha de montagem;
b) possibilidade de manutenção e reparo com blocos de entrada e saída modulares;
c) confiabilidade para que pudesse ser utilizado em um ambiente industrial;
d) redução de tamanho em comparação ao sistema tradicional, que utilizava relés;
e) ser competitivo em custo com relação a painéis de relés e eletrônicos equivalentes;
f ) possibilitar entradas em 115V e saídas com 115V e com capacidade mínima de 2A para operar com válvulas 
solenoides e contatores;
g) possibilitar expansões sem grandes alteraçõesno sistema;
h) memória programável com no mínimo 4kbytes e possibilidade de expansão;
i) estações de operação com interface mais amigável;
j) possibilidade de integração dos dados de processo do CP em bancos de dados gerenciais, para tornar disponí-
veis informações sobre o chão de fábrica para os departamentos envolvidos com o planejamento da produção.
11 HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE, CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CLP 193
11.1 A ERA DOS CONTROLADORES DE LÓGICA PROGRAMÁVEL
Aliada ao uso de dispositivos periféricos, que realizavam operações de entrada e saída, a capacidade 
de programação dos microcomputadores permitiu vantagens técnicas de controle, dando início à era dos 
controladores de lógica programável. A primeira geração de CPs, como poderia ser denominada, recebeu 
sensíveis melhorias com o advento dos microprocessadores ocorrido durante os anos de 1970. Assim, não 
se fazia necessário o uso de computadores de grande porte, e isso que tornou o CP uma unidade isolada. 
Foram adicionados ainda recursos importantes, tais como interfaces de operação e programação 
facilitadas ao usuário, poderosas instruções aritméticas e de manipulação de dados, recursos de 
comunicação por meio de redes de CP, possibilidades de configuração específica a cada finalidade 
por meio de módulos intercambiáveis, dentre outras inúmeras vantagens encontradas nos 
modelos comerciais.
Lógica com relés
Durante um longo período, foi bastante utilizada a lógica por relés. Esses sistemas tiveram grande 
aceitação por possuírem as seguinte características:
a) facilidade de verificação de funcionamento, pois quando um relé atua é visível sua atuação;
b) imunidade a ruídos elétricos e interferências eletromagnéticas;
c) simplicidade de entendimento, fiação e manutenção (em sistemas simples).
Entretanto, existiam alguns problemas com o uso de relés, como:
a) grande complexidade da fiação e sua verificação em sistemas grandes e complexos;
b) pouca flexibilidade para mudanças, pois qualquer modificação na lógica dos relés implicava refazer todos os 
desenhos esquemáticos, a fiação e a testes;
c) necessidade de um grande espaço dentro dos painéis.
11.2 UTILIZAÇÃO DE UM CP
Toda planta industrial necessita de algum tipo de controlador para garantir uma operação segura 
e economicamente viável, desde o nível mais simples, em que pode ser utilizado para controlar o motor 
elétrico de um ventilador com o objetivo de regular a temperatura de uma sala, até um grau de complexidade 
elevado, controlando a planta de um reator nuclear para a produção de energia elétrica. 
Embora existam tamanhos e complexidades diferentes, todos os sistemas de controle podem ser 
divididos em três partes, com funções bem definidas, são elas: 
a) transdutores (sensores) - dispositivos que convertem uma condição física em um sinal elétrico, para ser utilizado 
em um CP;
194 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
b) controladores - dispositivos ligados as saídas do CP que convertem um sinal elétrico em uma condição física (mo-
vimento, por exemplo);
c) atuadores - utilizam um programa para controlar as saídas de acordo com uma lógica específica na entrada. Esta lógica é 
feita por meio de um programador, que determinará o funcionamento específico das saídas de acordo com a entrada.
Podemos ver o sistema de controle na Figura 156.
CP
ATUADORES
SAÍDAS
SENSORES / TRANSDUTORES
ENTRADAS
Figura 156 - Sistema de controle utilizando um CP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
A Figura 157 mostra os principais dispositivos de entrada e saída que podem ser colocados em um CP.
DW 125H
In = 100 A
Ue = 500 V
T = 45 º C
CAT. A
K0
50 - 60
H2
Ue V
230
380 /415
440
500
KA
40
25
16
12 m12515
K1 = 50% Icu
IEC 947 -2
CEI EN C0947 -2
VDE 0660
TESTE
DW 125 H - 100
O�
On
DW 125H
In = 100 A
Ue = 500 V
T = 45 º C
CAT. A
K0
50 - 60
H2
Ue V
230
380 /415
440
500
KA
40
25
16
12 m12515
K1 = 50% Icu
IEC 947 -2
CEI EN C0947 -2
VDE 0660
TESTE
DW 125 H - 100
O�
On
Entradas
Analógicas
Programação
IHM Saídas
Analógicas
Conversor de
Frequência
Válvula Relé
Saídas
Digitais
Lâmpada de 
Sinalização
CP
Entradas
Digitais
Botoeira
Figura 157 - Dispositivos de entrada e saída que podem ser conectados ao CP
Fonte: SENAI-RS
Vantagens e características dos CPs
Os CPs apresentam diversas vantagens, entre as quais:
a) ocupam menor espaço;
b) requerem menor potência elétrica;
c) podem ser reutilizados;
d) são programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controle;
e) apresentam maior confiabilidade;
11 HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE, CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CLP 195
f ) têm manutenção mais fácil e rápida;
g) oferecem maior flexibilidade;
h) apresentam interface de comunicação com outros CPs e computadores de controle;
i) permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.
Os CPs possuem características importantes que devemos conhecer. A seguir falaremos sobre elas.
Em relação ao hardware o CP tem as seguintes características:
a) alta confiabilidade (alto MTBF - tempo médio entre falhas);
b) imunidade a ruídos eletromagnéticos;
c) isolação galvânica de entradas e saídas;
d) facilmente configurável com montagem em trilhos;
e) padronizados ou racks com módulos extraíveis;
f ) instalação facilitada, com conectores extraíveis;
g) manutenção simples, com ajuda de autodiagnose.
Em relação ao software o CP tem as seguintes características: 
a) programação simples por meio de linguagens de fácil aprendizagem;
b) recursos para processamento em tempo real e multitarefa;
c) monitoração de dados on-line;
d) alta velocidade de processamento.
A confiabilidade também é uma característica importante dos CPs. O controlador deve funcionar em 
qualquer situação, sem interrupções e sem falhas, sejam elas relacionadas a máquinas ou a programas. 
Quanto mais recursos de tolerância a falhas houver, mais confiável será o controlador.
A disponibilidade é uma característica do CP que depende da confiabilidade. Pode ser definida como o tempo 
durante o qual o controlador estará disponível e ativo para realizar sua função. Para aumentar a disponibilidade, e 
comum instalarmos configurações redundantes, o que significa que um ou mais módulos sao duplicados e ficam 
permanentemente monitorando um ao outro. No momento em que um dos módulos falha, o modulo redundante 
assume as suas funções. A redundância pode ser do processador ou dos módulos de entrada e saída.
Outra característica é a segurança e existem dois aspectos relacionados a ela e, consequentemente, de 
um sistema. São eles:
a) segurança de hardware: é a proteção da máquina contra interpéries (descargas atmosféricas, umidade, poeira), 
surtos de tensão, explosão, isolação da carcaça e outras;
b) segurança de software: é a proteção do programa contra o uso indevido e ainda contra a perda do programa por 
falta de energia ou apagamento acidental. A proteção é feita com senhas para o controle de acesso e do uso de 
um backup do programa em uma área especial da memória do controlador.
196 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
A possibilidade de conexão da rede de CPs com outros equipamentos (integração) é mais uma das 
características importantes quando o CP não estiver isolado, mas usado em grupos de máquinas, 
operando em conjunto. Nesse sentido, é muito importante que o CP possa se comunicar com outros CPs, 
computadores, módulos inteligentes de aquisição, exibição de dados e qualquer outro equipamento que 
também tenha capacidade de comunicação.
A velocidade de leitura/tempo de resposta é outra característica importante, pois o programa do CP é 
estruturado de forma que o processador leia as entradas, percorra todo o programa, rotina a rotina, atualize 
as saídas de acordo com as fases anteriores e repita o processo. Quanto mais entradas e saídas e quanto 
maior o programa, maior e o tempo de duração desse ciclo. A velocidade do CP é dada com base neste 
conceito por meio do tempo de varredura para cada 1.000 instruções. Por exemplo: se o CP tiver umavelocidade de 1 ms para cada 1.000 instruções, e o programa tiver 2.000 instruções, significa que
as entradas serão lidas e as saídas atualizadas a cada 2 ms. Então, concluímos que um pulso de duração 
menor do que 2 ms não terá rsposta do CP.11.3 Estrutura interna do CP
O CP é um sistema microprocessado, ou seja, é constituído por um microprocessador (ou 
microcontrolador), um programa monitor, uma memória de programa , uma memória de dados, uma 
ou mais interfaces de entrada, uma ou mais interfaces de saída e circuitos auxiliares. A Figura 158 
mostra a estrutura interna do CP.
FONTE DE 
ALIMENTAÇÃO
REDE
ELÉTRICA
MEMÓRIA DO
USUÁRIO
TERMINAL DE
PROGRAMAÇÃO
UNIDADE DE 
PROCESSAMENTO
MEMÓRIA DO
DADOS
MÓDULOS DE 
SAÍDAS
MEMÓRIA DO 
PROGRAMA
MONITOR
MEMÓRIA IMAGEM
DAS E/S
CIRCUITOS
AUXILIARES
BATERIA
MÓDULOS DE 
ENTRADAS
Figura 158 - Estrutura interna de um CP
Fonte: ANTONELLI, 1998
11 HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE, CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CLP 197
Agora, vamos estudar os principais itens do CP com sua descrição.
Fonte de alimentação 
Normalmente a fonte de alimentação tem as seguintes funções básicas: 
a) converter a tensão da rede elétrica (110 ou 220VCA) para a tensão de alimentação dos circuitos eletrônicos, (+ 5VCC para 
o microprocessador, memórias e circuitos auxiliares e +/-12VCC para a comunicação com o programador ou computa-
dor);
b) manter a carga da bateria nos sistemas que utilizam relógio em tempo real e memória do tipo RAM;
c) fornecer tensão para a alimentação das entradas e saídas do CP (12 ou 24VCC).
Unidade de processamento
Também chamada de CPU, é responsável pelo funcionamento lógico de todos os circuitos. Nos CLPs 
modulares, a CPU está em uma placa (ou módulo) separada das demais, podendo-se achar combinações 
de CPU e fonte de alimentação. Nos CPs de menor porte, a CPU e os demais circuitos estão todos em um 
único módulo. As características mais comuns são:
a) microprocessadores ou microcontroladores de 8 ou 16 bits;
b) endereçamento de memória de até 1 megabyte;
c) velocidades de clock variando de 4 a 30Mhz;
d) manipulação de dados decimais, octais e hexadecimais.
Bateria
As baterias são usadas nos CPs para manter o circuito do relógio em tempo real, reter parâmetros ou 
programas (em memórias do tipo RAM), mesmo em caso de corte de energia, guardar configurações de 
equipamentos etc. Normalmente, são utilizadas baterias recarregáveis do tipo Ni-Ca ou Li. Nestes casos, 
são incorporados circuitos carregadores.
Memória do programa monitor
O programa monitor é responsável pelo funcionamento geral e pelo gerenciamento de todas as 
atividades do CP. Não pode ser alterado pelo usuário e fica armazenado em memórias do tipo PROM, 
EPROM ou EEPROM. Ele funciona de maneira similar ao sistema operacional dos microcomputadores. É 
o programa monitor que permite a transferência de programas entre um microcomputador ou terminal 
de programação e o CLP, a gerência do estado da bateria do sistema, o controle os diversos opcionais etc.
Memória do usuário
É espaço em que se armazena o programa da aplicação desenvolvido pelo usuário. Pode ser alterada 
pelo usuário, já que uma das vantagens do uso de CLPs é a flexibilidade de programação. Inicialmente 
era constituída de memórias do tipo EPROM, sendo hoje utilizadas memórias do tipo RAM (cujo 
programa é mantido pelo uso de baterias), EEPROM e FLASH-EPROM, sendo também comum o uso de 
cartuchos de memória, que permitem a troca do programa com a troca do cartucho de memória. A 
capacidade das memórias varia bastante de acordo com o marca/modelo do CP, sendo normalmente 
dimensionadas em passos de programa.
198 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Memória de dados
É a região de memória destinada a armazenar os dados do programa do usuário. Estes dados 
são valores de temporizadores, valores de contadores, códigos de erro, senhas de acesso etc. São 
normalmente partes da memória RAM do CP. São valores armazenados que serão consultados e/ou 
alterados durante a execução do programa do usuário. Em alguns CPs utiliza-se a bateria para reter 
os valores desta memória no caso de uma queda de energia.
Memória imagem das entradas / saídas
Sempre que a CPU executa um ciclo de leitura das entradas ou executa uma modificação nas 
saídas, ela armazena os estados da cada uma das entradas ou saídas em uma região de memória 
denominada memória imagem das entradas/saídas. Esta região de memória funciona como uma 
espécie de tabela em que a CPU obterá informações das entradas ou saídas para tomar as decisões 
durante o processamento do programa do usuário.
Circuitos auxiliares 
São circuitos responsáveis por atuar em casos de falha do CP.
Módulos ou interfaces de entrada 
São circuitos utilizados para adequar eletricamente os sinais de entrada para que possam ser 
processados pela CPU (ou microprocessador) do CP. Temos dois tipos básicos de entrada: as digitais 
e as analógicas. As entradas digitais são aquelas que possuem apenas dois estados possíveis, ligado ou 
desligado. Alguns exemplos de dispositivos que podem ser ligados a essas entradas são os seguintes:
a) botoeiras;
b) chaves (ou micro) fim de curso;
c) sensores de proximidade indutivos ou capacitivos;
d) chaves comutadoras;
e) termostatos;
f ) pressostatos;
g) controle de nível (boia) etc.
As entradas digitais podem ser construídas para operar em tensão contínua (24 VCC) ou em tensão 
alternada (110 ou 220 VCA). Podem ser também do tipo N (NPN) ou do tipo P (PNP). No caso do tipo N, é 
necessário fornecer o potencial negativo (terra ou neutro) da fonte de alimentação ao borne de entrada do 
CP para que ela seja ativada. No caso do tipo P, é necessário fornecer o potencial positivo (fase) ao borne 
de entrada do CP. 
Em qualquer dos tipos, é de praxe existir uma isolação galvânica entre o circuito de entrada e a CPU. Essa 
isolação é feita normalmente por meio de optoacopladores. As entradas de 24 VCC são utilizadas quando 
a distância entre os dispositivos de entrada e o CP não excedam 50m. Caso contrário, o nível de ruído pode 
provocar disparos acidentais. A Figura 159 mostra exemplos de circuitos de entradas VCC e entradas VCA.
11 HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE, CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CLP 199
+V
ENTRADA 24 VCC
C.P.U
(a)
+V
110 / 220 VCA C.P.U
(b)
Figura 159 - a) Entrada CC; b) Entrada CA
Fonte: ANTONELLI, [1998]
Módulos ou interfaces de saída 
Os módulos ou interfaces de saída adequam eletricamente os sinais vindos do microprocessador para 
que possamos atuar nos circuitos controlados. Existem dois tipos básicos de interfaces de saída: as digitais 
e as analógicas. As saídas digitais admitem apenas dois estados: ligado e desligado. Com este tipo de saída, 
podemos controlar os seguintes dispositivos:
a) relés;
b) contatores;
c) relés de estado-sólido;
d) solenoides;
e) válvulas;
f ) inversores de frequência;
g) valculas on/off;
h) outros.
200 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
As saídas digitais podem ser construídas de três formas básicas: saída digital a relé, saída digital 
24VCC e saída digital a triac. Nos três casos, é normal prover o circuito de um isolamento galvânico, 
normalmente optoacoplado (FIGURA 160).
CPU SAÍDA
(a)
SAÍDA
+V
(b)
CPU
SAÍDA
(c)
CPU
Figura 160 - Saídas digitais: a) Relé; b) Transistor; c) Triac
Fonte: ANTONELLI, 1998
Nas saídas analógicas, os módulos ou interfaces de saída convertem valores numéricos em sinais de 
saída em tensão ou corrente. No caso de tensão, normalmente 0 a 10VCC, -5VCC a +5VCC, -10VCC a +10VCC 
1VCC a 5VCC ou 0 a 5VCC, e no caso de corrente, de 0 a 20mA ou 4 a 20mA. Os sinais são utilizados para 
controlar dispositivos atuadores do tipo:
a) válvulas proporcionais;
b) motores CC;
c) servomotores CC;
d) inversores de frequência;
e) posicionadores rotativos etc.
A Figura 161 mostra uma saída analógica.
SAÍDA
+
0 1 2 3 4 5 6 7
+ DAC
V
C.P.U
8 bits
Figura 161 - Saída analógica
Fonte: ANTONELLI, 1998
11 HISTÓRIA DOS SISTEMAS DE CONTROLE,CONCEITO E UTILIZAÇÃO DO CLP 201
O cálculo de saída é parecido com o de entrada, com a diferença de que, em vez de a conversão 
ser de decimal para binário, será de binário para digital. Existem também módulos de saída especiais. 
Alguns exemplos são:
a) módulos PWM para controle de motores C.C.;
b) módulos para controle de servomotores;
c) módulos para controle de motores de passo (step motor);
d) módulos para IHM (interface homem máquina) etc.
 RECAPITULANDO
Neste capítulo introduzimos o estudo dos controladores programáveis (CP), um dispositivo eletrônico 
que é operado digitalmente, projetado para uso em um ambiente industrial. 
Vimos que esse dispositivo usa uma memória programável para a armazenagem interna de 
instruções orientadas ao usuário, com o objetivo de implementar funções específicas, tais como 
lógica sequencial e combinacional, temporização, contagem e aritmética. Essas funções servem 
para controlar, por meio de entradas e saídas digitais ou analógicas, vários tipos de máquinas ou 
processos.
CAPACIDADE E TIPOS DE CP
12
Devemos ressaltar que, com a popularização dos microcontroladores e a redução dos custos 
de desenvolvimento e produção, houve uma avalanche de tipos e modelos de CPs no mercado, 
os quais podemos dividir em:
a) nano CPs e micro CPs - são CPs de pouca capacidade de E/S (máximo de 16 entradas e 16 saídas), 
normalmente só digitais, compostos de um só módulo (ou placa), baixo custo e reduzida capacida-
de de memória (máximo de 512 passos);
b) CPs de médio porte - são CPs com uma capacidade de entrada e saída de até 256 pontos, 
digitais e analógicas, podendo ser formados por um módulo básico, que pode ser expandi-
do. Costumam permitir até 2.048 endereços de memória interna ou externa (módulos em 
cassetes de estado sólido, soquetes de memória etc.) ou podem ser totalmente modulares.
c) CPs de grande porte - caracterizam-se por uma construção modular constituída por uma fonte de 
alimentação, CPU principal, CPUs auxiliares, CPUs dedicadas, módulos de E/S digitais e analógicos, 
módulos de E/S especializados, módulos de redes locais ou remotas etc. que são agrupados de 
acordo com a necessidade e a complexidade da automação. Permitem a utilização de até 4.096 
pontos de E/S, e são montados em um bastidor (ou rack) que permite um cabeamento estruturado.
O número de pontos é igual ao número de entradas e saídas disponíveis 
em um CP, contando com as expansões que podem ser colocadas.
 VOCÊ 
 SABIA?
12.1 CLASSIFICAÇÃO DOS CPS
Os CPs podem ser classificados como compactos ou modulares. CPs compactos possuem 
em uma única unidade a fonte de alimentação, a CPU e os módulos de entrada e saída (E/S ou 
I/O – Input /Output). Geralmente são empregados em CPs de pequeno porte.
204 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
A Figura 162 mostra um exemplo compacto de CP.
Figura 162 - CP compacto
Fonte: FESTO DIDATIC, 2012c
Os CPs modulares possuem uma estrutura modular, de modo que cada módulo tem uma função 
específica, ou seja, um módulo para a CPU, um módulo de entradas digitais, um módulo de entradas 
analógicas, um módulo de saídas digitais, um módulo de saídas analógicas, um módulo para alimentação 
e assim por diante. A estrutura de um CP modular é vista na Figura 163.
 
Fonte de
Alimentação Módulo CPU
Módulo
entradas
digitais
Módulo
Saídas
digitais
Módulo
Saídas
digitais
Módulo
E / S
analógicas
Módulo
especial
contagem,
comunicação
Figura 163 - Arquitetura de um CP modular
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
A Figura 164 apresenta um exemplo deste tipo de CP.
ANLOUTIN
Figura 164 - CP modular
Fonte: SENAI-RS
12.2 MODOS DE OPERAÇÃO DE UM CP
De maneira geral, o CP pode estar no modo de operação de programação ou execução (nesse modo, o 
CP pode também assumir o estado de falha – fault).
12 CAPACIDADE E TIPOS DE CLP 205
Modo de programação (prog)
Nesse modo, o CP não executa nenhum programa, isto é, fica aguardando para ser configurado ou 
receber novos programas já instalados. Este tipo de programação é chamado de off-line (fora de operação). 
A operação de transferência de programas para o CP é chamada de download.
O download envia um programa do PC do usuário para o CP, e upload envia um 
programa do CP para o PC do usuário.
 VOCÊ 
 SABIA?
Modo de execução (run)
Nesse modo, o CP passa a executar o programa que foi passado pelo usuário ao CP. Os CPs de maior porte 
podem sofrer alterações de programa mesmo durante a execução. Este tipo de programação é chamado de 
on-line (em operação).
12.2.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO: DIAGRAMA EM BLOCOS
A Figura 165 mostra o diagrama em blocos de funcionamento de um CP.
INICIALIZAÇÃO
VERIFICAR ESTADO DAS ENTRADAS
CICLO DE
VARREDURA
TRANSFERIR PARA A MEMÓRIA
COMPARAR COM O PROGRAMA DO USUÁRIO
ATUALIZAR AS SAÍDAS
Figura 165 - Diagrama em blocos do princípio de funcionamento de um CP
Fonte: ANTONELLI, 1998
A seguir, serão mostrados os significados de cada bloco:
Inicialização
a) no momento em que é ligado, o CP executa uma série de operações pré-programadas, gravadas em seu 
programa monitor;
b) verifica o funcionamento eletrônico da CPU, das memórias e doscircuitos auxiliares;
c) verifica a configuração interna e compara com os circuitos instalados;
d) verifica o estado das chaves principais (run/stop, prog);
e) desativa todas as saídas;
f ) verifica a existência de um programa de usuário;
206 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
g) emite um aviso de erro caso algum dos itens acima falhe.
Verificar o estado das entradas
O CP lê o estado de cada uma das entradas e verifica se alguma foi acionada. O processo de leitura 
recebe o nome de ciclo de varredura (scan) e, normalmente, é de alguns microssegundos (scan time).
Transferir para a memória
Após o ciclo de varredura, o CP armazena os resultados obtidos em uma região de memória chamada de 
memória imagem das entradas e saídas. Ela recebe este nome por ser um espelho do estado das entradas 
e saídas. Esta memória será consultada pelo CP no decorrer do processamento do programa do usuário.
Comparar com o programa do usuário
Ao executar o programa do usuário, o CP, após consultar a memória imagem das entradas, atualiza 
o estado da memória imagem das saídas, de acordo com as instruções definidas pelo usuário em seu 
programa.
Atualizar o estado das saídas
O CP escreve o valor contido na memória das saídas, atualizando as interfaces ou módulos de saída. 
Inicia-se, então, um novo ciclo de varredura.
12.2.2 MODOS PARA VERIFICAR SE O PROGRAMA ESTÁ CERTO E LIMPAR O CP
Há dois modos específicos: um modo verifica se a programação feita pelo usuário não tem erros e faz 
uma “transformação” para uma linguagem que o CP entenda; outro modo é para limpar a memória do CP.
a) compile (compilar – converter programa fonte em programa objeto): é utilizado para compilar o programa. 
Quando fazemos a compilação, o software faz uma varredura no programa em busca de erros;
b) clear (limpar) - é utilizado para limpar o programa residente da memória do CP.
12.3 COMPARAÇÃO DO CP COM OUTROS SISTEMAS DE CONTROLE
Além dos CPs, há outros sistemas (com relés, sistemas digitais e computadores) que podem ser utilizados 
em aplicações de controle, monitoração e intertravamento de processos industriais. Uma das vantagens da 
utilização do CP é a utilização de características de programação, o que torna esse equipamento mais eficiente 
quando comparado a outros equipamentos industriais. Outras vantagens do CP são as seguintes:
a) facilidade e flexibilidade para alterar os programas. o CP pode ser reprogramado e operar com uma lógica dis-
tinta;
b) o programa pode ser armazenado em memória para replicação em outro sistema ou ser guardado com sistema 
reserva (backup);
c) em caso de defeito, sinalizadores visuais no CP informam ao operador a parte do sistema que está defeituosa.
12 CAPACIDADE E TIPOS DE CLP 207
Os CPs apresentam as seguintes desvantagens em relação aos relés:
a) custo mais elevado;
b) uso de algum tipo de programaçãoou álgebra booleana no projeto, técnicas que são desconhecidas por uma 
boa parte dos eletricistas;
c) sensibilidade à interferência e a ruídos elétricos, comuns em instalações industriais;
d) necessidade de maior qualificação da equipe de manutenção.
Diversos fabricantes lançaram módulos lógicos de estado sólido que utilizam linguagem de programação 
baseada na lógica de relés (conhecido como LADDER), o que dá condições ao projetista de desenvolver 
sistemas de forma semelhante aos que utilizavam relés eletromecânicos. 
 RECAPITULANDO
Neste capítulo abordamos as características do CP, os tipos de CP (micro, médio ou grande porte) e 
a construção modular com fonte, CPU e módulos de entrada/saída. Também vimos que o CP pode ser 
compacto ou modular, de acordo com a necessidade do usuário.
Mostramos o princípio de funcionamento do CP por meio de um diagrama de blocos. Fizemos também 
a comparação do CP com outros sistemas de controle a fim de mostrar sua eficiência.
LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO
13
Genericamente, linguagem é o meio de transmissão de informações entre dois ou 
mais elementos com capacidade de se comunicarem. Linguagem de programação é um 
conjunto padronizado de instruções que o sistema computacional é capaz de reconhecer. 
Instrução é um comando que permite a um sistema com capacidade computacional 
realizar determinada operação. 
Antes de entrar no assunto específico sobre as linguagens de programação, vamos estudar 
a norma IEC 61131-3.
13.1 NORMA IEC 61131-3
Durante os últimos 20 anos, foi utilizada uma grande quantidade técnicas diferentes 
de programação para escrever programas para aplicações de controle industriais e para 
CPs. As aplicações de controle foram desenvolvidas em diversas linguagens estruturadas e 
em outras linguagens proprietárias, incluindo vários dialetos da programação LADDER. A 
diferença de programação entre as linguagens acarretou o uso ineficiente de tempo e de 
dinheiro durante o seu projeto. 
Por isso, a comunidade industrial internacional reconheceu um novo padrão 
para controladores programáveis. Foi organizado em 1979 um grupo de trabalho da 
International Electrotechnical Commission (IEC) Comissão Eletrotécnica Internacional 
para estudar e avaliar o projeto completo dos controladores programáveis, incluindo 
o projeto do hardware, a instalação, os testes, a documentação, a programação e as 
comunicações. 
A IEC, como uma organização irmã da International Standardisation Organization (ISO) 
Organização Internacional de Normatização, fundada em Genebra, na Suíça, tem comitês e 
grupos de trabalho formados a partir de representantes da maioria de países industriais do 
mundo, que estabelecem procedimentos de padronização. 
Durante os anos de 1990, a IEC publicou várias partes do padrão IEC 61131 cobrindo o ciclo 
completo dos CPs, que são:
a) parte 1- definição da informação geral, da terminologia básica e dos conceitos (publicada em 1992);
210 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
b) parte 2 - exigências de equipamento e testes eletrônicos e testes mecânicos de construção e verificação (publi-
cada em 1992);
c) parte 3 - estrutura do software do CLP, execução do programa e linguagens de programação (publicada em 1993);
d) parte 4 - guia de orientação ao usuário na seleção, instalação e manutenção de CLPs (publicada em 1995);
e) parte 5 - facilidade do software em especificação de mensagens de serviços a comunicar-se com outros dispo-
sitivos usando as comunicações baseadas em MAP (manufacturing messaging services) (publicada em 1998);
f ) parte 6 - comunicação via facilidade do software fieldbus para comunicação de PLC s utilizando IEC fieldbus 
(aguardando fechamento do padrão fieldbus);
g) parte 7 - Programação utilizando lógica nebulosa (Fuzzy) (publicada em 1997);
h) parte 8 - guia para implementação das linguagens.
A norma IEC 61131-3 trata exclusivamente das linguagens de programação. Com o objetivo de simplificar 
sua análise, é usual dividi-la em três partes:
a) generalidades;
b) elementos comuns;
c) linguagens de programação.
Analisaremos alguns aspectos relacionados a essas três partes.
Elementos comuns 
É recomendado comentar as linhas do programa sempre que sua interpretação não for óbvia. A 
norma IEC 61131-3 define que um comentário é iniciado pela sequência de caracteres (* e terminado pela 
sequência de caracteres *).
Unidades organizacionais de programas 
Um programa de CP divide-se em unidades individuais, chamadas de Unidades Organizacionais de 
Programas (POU – Program Organization Units), que podem ser dos seguintes tipos:
a) programas;
b) blocos de funções (ou blocos funcionais);
c) funções.
Entradas, saídas e memória
Os elementos mais importantes de um CP são as entradas, as saídas e a memória interna. Apenas por 
meio de suas entradas o CP recebe informações do mundo externo. De forma similar, o CP só pode controlar 
algum dispositivo se estiver conectado em uma de suas saídas. 
As entradas, as saídas e a memória interna são variáveis que permitem acessar diretamente as posições 
de memória dos CPs. Uma posição de memória de um CP é identificada por três regiões lógicas. 
A primeira letra identifica se a variável está mapeando uma entrada, uma saída ou uma posição interna 
de memória, conforme mostra o Quadro 24.
12 CAPACIDADE E TIPOS DE CLP 211
PRIMEIRA LETRA INGLÊS PORTUGUÊS
I Input Entrada
Q e/ou O Output Saída
M Memory Memória
Quadro 24 - Mapeamento de posições de memória de um CP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
O endereço iniciado pela letra M é virtual, e possui, por exemplo, os contatos auxiliares. A memória tipo 
M tem um range de memória muito pequeno.
Endereçamento simbólico – Um identificador simbólico consiste nos itens descritos a seguir:
a) letras maiúsculas ou minúsculas, dígitos de 0 a 9 e o símbolo sublinhado “_”;
b) o identificador deve começar com uma letra ou sublinhado;
c) não é possível utilizar dois ou mais caracteres sublinhados consecutivos;
d) não são permitidos espaços em branco;
e) as letras minúsculas ou maiúsculas têm o mesmo significado; ou seja, os identificadores MOTOR_LIGADO, Mo-
tor_Ligado e motor_ligado representam o mesmo objeto.
Veja exemplos de identificadores inválidos (modificado):
a) 1SENSOR - o identificador não começa com número nem sublinhado;
b) Botão_1- as letras não podem conter nenhum tipo de acento;
c) Ent 2 - espaços em branco não são permitidos.
Os identificadores não podem ter os mesmos nomes das palavras-chave previstas na norma.
A linguagem que utilizamos é a linguagem Ladder, pelos seguintes motivos:
a) possibilidade de uma rápida adaptação do pessoal técnico (semelhança com diagramas elétricos convencionais 
com lógica a relés);
b) possibilidade de aproveitamento do raciocínio lógico na elaboração de um comando feito com relés;
c) fácil compreensão do diagrama original a partir do diagrama de aplicação;
d) fácil visualização dos estados das variáveis sobre o diagrama Ladder, permitindo uma rápida depuração e ma-
nutenção do software;
e) documentação fácil e clara;
f ) símbolos padronizados e mundialmente aceitos pelos fabricantes e usuários;
g) técnica de programação mais difundida e aceita industrialmente.
212 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Apesar de esta linguagem possuir grandes vantagens com relação a outras, ela possui também algumas 
desvantagens, como:
a) sua utilização em programas extensos ou com lógicas mais complexas é bastante difícil;
b) programadores não familiarizados com a operação de relés tendem a ter dificuldades com ela;
c) edição mais lenta.
13.2 LÓGICA DE CONTATOS
A programação em diagrama de contatos permite a implantação de funções binárias simples até aquelas mais 
complexas. Pelo conjunto de ações esquematizadas no diagrama de contatos, pode-se esboçar o programa a 
ser desenvolvido em linguagem Ladder. Uma chave pode estar em duas situações: aberta (NA) ou fechada (NF).
13.2.1 SÍMBOLOS BÁSICOS
Os símbolos mais utilizados para a representação da lógica comcontatos e relés estão na Figura 166, 
que mostra os contatos elétricos NA e NF.
Figura 166 - Representação dos contatos: a) NA; b) NF
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
A indústria utiliza a norma IEC 61131-3, mas alguns fabricantes de CPs ainda não aderiram plenamente 
a ela. Como a norma IEC 61131-3 é voluntária, os fabricantes têm alguma liberdade de implementação. 
Assim, os símbolos gráficos de representação mudam conforme o fabricante. 
O Quadro 25 mostra os símbolos de contatos NA e NF utilizados em Ladder. Eles representam contatos 
das entradas de um CP.
CONTATO NF CONTATO NA
IEC 61131-3
 
Simbologias utilizadas em CPs 
pelos fabricantes 
 
Quadro 25 - Símbolos Ladder para contatos NA e NF para diferentes tipos de fabricantes
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 213
Na saída de um CP são representadas por bobinas. A representação das bobinas em um CP podem ser do 
tipo normal ou negada, como mostra o Quadro 26.
BOBINA NORMAL BOBINA NEGADA
IEC 61131
 
Simbologias utilizadas em CPs 
pelos fabricantes
Não possui
 
Quadro 26 - Símbolos Ladder para saídas de diferentes tipos de fabricantes
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Uma bobina ligada funciona de maneira contrária a uma bobina normal, ou seja, quando não houver 
uma energia chegando a ela, ficará acionada. Chegando a energia, essa bobina desligará.
13.3 DIAGRAMA DE CONTATOS EM LADDER
A função da lógica Ladder é controlar uma saída de acordo com a combinação das lógicas dos contatos 
das entradas. O diagrama Ladder é uma técnica utilizada para descrever uma função lógica utilizando 
contatos e bobinas. O diagrama de contato é composto de duas barras verticais que representam os polos 
positivos e negativos de alimentação.
A linha vertical à esquerda representa o polo positivo e a da direita o polo negativo. A ideia principal 
do diagrama em Ladder é representar graficamente um fluxo de “eletricidade virtual” entre as duas barras 
verticais. A eletricidade virtual sempre flui do positivo para o negativo.
O nome Ladder (escada em inglês) foi dado porque o diagrama final parece com uma escada cujos 
trilhos laterais são as linhas de alimentação, e cada lógica associada a uma bobina é chamada de 
degrau (do inglês rung). Um degrau é composto por um conjunto de condições de entrada (contatos 
NA e NF) e uma instrução de saída no final da linha (representada pelo símbolo da bobina). A Figura 
167 mostra um exemplo.
Contato NA
Barra de 
alimentação 
positiva
Barra de 
alimentação 
negativa
Contato NF Bobina
Figura 167 - Estrutura de um diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
214 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
O conjunto de contatos que compõem um Ladder pode ser conhecido como condição de entrada ou 
lógica de controle. As instruções de saída, tais como bobinas e blocos funcionais (contadores, temporizadores 
e outros com funções especiais), devem ser os últimos elementos à direita a serem colocados.
Um Ladder é verdadeiro; ou seja, é energizada uma saída, se ocorrer uma combinação dos contatos para 
que todos fiquem fechados, permitindo correr uma corrente virtual até a bobina. A Figura 168 mostra um 
exemplo.
CONTINUIDADE
CONTINUIDADE
CONTINUIDADE
CONTINUIDADE
Figura 168 - Possíveis combinações das entradas para habilitar uma saída
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Fluxo reverso
Uma regra utilizada por quase todos os fabricantes de CPs é que um fluxo reverso (leitura de 
um programa da direita para a esquerda) não é permitido; ou seja, de maneira diferente do que 
acontece nos circuitos elétricos reais, o fluxo de uma corrente elétrica virtual em uma lógica Ladder 
flui sempre da esquerda para a direita. Isso é diferente dos relés eletromecânicos em que, se for 
implementada uma lógica Ladder, a corrente fluirá em qualquer sentido, sem ter um sentido padrão.
Repetição de contatos
Em um diagrama Ladder, uma bobina pode ter quantos contatos NA ou NF desejar. Isso significa 
que um mesmo contato pode ser repetido diversas vezes. Cada conjunto de bobinas disponíveis e 
seus respectivos contatos no CP são identificados por um endereço de referência único. Também 
permite o uso de múltiplos contatos de um dispositivo de entrada. A Figura 169 mostra esta 
repetibilidade.
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 215
I2 M1
M1 I2
I2 Q1
Figura 169 - Repetibilidade de entradas e saídas
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Uma saída pode ser uma entrada, mas uma entrada não pode ser uma saída. VOCÊ 
 SABIA?
Contatos na vertical
Existem circuitos de comandos de contatores para os quais não é possível converter diretamente um 
programa de contatos de relés eletromecânicos para Ladder. A Figura 170 mostra um circuito que não 
pode ser convertido diretamente para a lógica Ladder.
A B C
D
K1 K2
Figura 170 - Representação de um circuito com relés eletromecânicos
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Para fazer a conversão desse circuito deve haver a repetição de entradas, supondo que as entradas de 
contatos eletromecânicos serão distribuídas conforme apresentado no Quadro 27, que é a representação 
das entradas e saídas de acordo com a função mostrada na Figura 170.
LETRA VALOR LADDER
A I0
B I1
C I2
D I3
K1 Q0
K2 Q1
Quadro 27 - Representação das entradas e saídas de acordo com a função mostrada na figura 170.
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
216 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Fazendo o circuito, notamos que algumas entradas deverão ser repetidas para ligar uma saída específica. 
Simplificando esse circuito, podemos ver que, ao ligar Q1, a entrada I3 é comum para I0 e I1, podendo ser 
colocado em evidência o I3. A Figura 171 mostra a lógica Ladder deste circuito.
I 2
I 2
I3
I 3
I 3
I 0
I 0
I 1
I1
Q0
Q1
I2 
I 2
I 3
I 3
I 0
I 0
I 1
I 1
Q0
Q1
( A ) ( B )
Figura 171 - a) Lógica Ladder simplificada; b) Lógica Ladder do circuito elétrico da figura 170.
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
O Quadro 28 mostra as possíveis letras, com sua respectiva função, podendo ser aplicado na entrada e/ou saída.
LETRA FUNÇÃO ENTRADA SAÍDA
I
X
Entrada lógica de um contato x
Q
O
Y
Saída de uma bobina x x
M Memória x x
D I3
K1 Q0
K2 Q1
Quadro 28 - Letras para utilização nas entradas e saídas
Fonte: SENAI-RS
A memória auxiliar M em outros CPs também pode ter o nome de relés internos, bo-
binas auxiliares, relés auxiliares, bobina virtual ou memória interna.
 VOCÊ 
 SABIA?
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 217
13.3.1 LIGAÇÃO DE UM CP
A ligação de um CP liga dispositivos de entrada (botões, sensores etc) na entrada do CP e dispositivos 
de saída (motores, contatores etc) na saída do CP. A ligação é mostrada na Figura 172.
GNDVCC
CP
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 COM
VCC
GND
Figura 172 - Ligação das entradas e saídas do CP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Neste CP, o comum das entradas é diferente do comum das saídas. O comum das entradas é alimentado 
com GND (terra), e as entradas com Vcc. O comum das saídas é alimentado com Vcc, e as saídas com GND. 
Nas saídas, se forem a relés, o comum e as saídas podem ser alimentados com tensão alternada, não sendo 
somente alimentados com tensão contínua.
Leitura dos degraus do diagrama Ladder
A avaliação da leitura é um conceito importante que devemos considerar, já que define a ordem em que 
o processador executa um diagrama de contatos. Programas compostos de vários degraus (também podem 
ser chamados de Network) são executados da esquerda para a direita e de cima para baixo (exceto quando 
houver instruções de desvio), uma lógica após a outra, e repetidos ciclicamente. 
A prioridade de leitura é primeiro da esquerda para a direita e depois de cima para baixo (de graus para 
graus). Se tiver uma lógica ou (que é um abaixo do outro), esta leitura é prioritária. A Figura 173 mostra um 
exemplo de leitura com dois degraus.
NETWORK 0
I 2
I 0 NETWORK 1
I 0
I1
I 1
I 3 Q1
Q0
Figura 173 - Leitura de um programa de CP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
218 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Memória auxiliar
Asmemórias auxiliares servem para o armazenamento temporário de dados (bits). Seu efeito é 
comparável com o dos contatores auxiliares. O nome relé interno foi dado em função dessa característica. 
Para efeitos de programação, suas bobinas podem ser energizadas e desativadas, e seus contatos, utilizados 
para ligar ou desligar outras saídas.
A memória auxiliar não está associada a nenhuma saída física, somente à posição de me-
mória, e o endereçamento de memórias auxiliares pode ser diferente em diferentes CPs.
 VOCÊ 
 SABIA?
Cada instrução de entrada ou saída indica a localização na memória do CP em que o estado dessa 
instrução será armazenado. A capacidade de memória varia de acordo com o modelo e o fabricante do 
CP, porém qualquer CP deve ter uma área de sua tabela de dados que represente uma imagem virtual das 
entradas ligadas aos cartões de entrada, e uma área desta tabela que represente uma imagem virtual das 
saídas ligadas aos cartões de saída.
Normalmente, as memórias auxiliares dos CPs utilizam words chamadas de registradores ou registros, 
bytes e variáveis de bit.
Leitura das entradas
A leitura das entradas é feita do seguinte modo: se a entrada estiver energizada (recebendo alimentação), 
armazena o valor 1; caso contrário, recebe o valor 0, como mostra a Figura 174.
0 1
Tabela de imagem das entradas Tabela de imagem das entradas
Figura 174 - Entradas dependente da energização dessa entrada
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Se o botão é NA ligado em um contato aberto das entradas do CP: quando não estiver acionado, a 
entrada ficará com contato aberto. Quando acionar o botão, acionará a entrada do CP.
Se o botão é NF ligado em um contato aberto das entradas do CP: quando não estiver acionado, a 
entrada ficará com contato fechado. Quando acionar o botão, desacionará a entrada do CP.
Se o botão é NA ligado em um contato fechado das entradas do CP: quando não estiver acionado, a 
entrada ficará com contato fechado. Quando acionar o botão, desacionará a entrada do CP.
Se o botão é NF ligado em um contato fechado das entradas do CP: quando não estiver acionado, a 
entrada ficará com contato aberto. Quando acionar o botão, acionará a entrada do CP.
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 219
Circuitos de autorretenção
Existem casos em que é necessário manter uma saída energizada mesmo se a entrada estiver desligada. 
A seguir, serão mostradas formas deste procedimento em um CP.
Contato de retenção
Como exemplo, desejamos ligar e desligar um motor por meio de dois botões (botão 1 e botão 2, ambos 
pulsantes). Quando acionar o botão 1, o motor ligará e permanecerá ligado se soltar o botão 1. Só desligará 
o motor se acionar o botão 2. Se soltar o botão 2, o motor permanecerá desligado. Vamos supor que o 
botão 1 seja a entrada 0 (I0), o botão 2 seja a entrada 3(I3) e o motor seja a saída 1 (Q1).
Utilizando o contato-selo, a retenção do motor estará em paralelo com o botão 1. Quando acionar 
I1, habilitará Q1. O contato de Q1, em paralelo com I1, fechará e, mesmo se a entrada I1 desligar, Q1 
permanecerá ligado e seu contato permanecerfá fechado, ocorrendo uma dependência cíclica. Só vai 
desligar Q1 quando acionar I3, que abrirá o contato, desligando Q1. Quando desligar Q1, o contato deste 
será desligado, não ligando mais até acionar novamente I0. A Figura 175 mostra este circuito.
NETWORK 1
I 0 I 3 Q1
Q1
Figura 175 - Contato selo de um circuito em um diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Instruções SET e RESET
Outra forma para ativar a autorretenção é por meio da instrução SET (S). Para desativar a autorretenção, 
utilizamos a instrução RESET (R). Para ser feito o exemplo anterior, devemos saber os responsáveis por ligar 
e desligar a saída.
O responsável por acionar a saída Q1 é a entrada I0, e o responsável por desligar a saída Q1 é a entrada 
I3. Agora, o I0 acionará o SET e o I3 acionará o RESET. A Figura 176 mostra este exemplo.
NETWORK 1
I0 Q1
Q1I3
S
R
Figura 176 - Instruções SET e RESET
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
220 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
No exemplo anterior, o I3 era um contato fechado para ter a passagem da corrente para ligar Q1. Agora, o 
I3 será um contato aberto, pois quando ele fecha é acionada a instrução RESET. Estas instruções são chamadas 
de bobinas retentivas, estas são responsáveis por “lembrar” o estado em que se encontravam quando ocorreu 
a parada da passagem da corrente elétrica. Seu funcionamento é semelhante ao SET e RESET. O Quadro 29 
mostra o funcionamento do SET e RESET.
I0 (SET) I3 (RESET) Q1
0 0 Q1 anterior
0 1 0 (desliga)
1 0 1 (liga)
1 1 X
Quadro 29 - Funcionamento do SET e RESET
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
O Q1 anterior significa que quando é acionado o SET, Q1 liga. Quando desaciona, permanece ligado, 
ou seja, como se fosse uma autorretenção. Para o RESET é o mesmo coisa: quando acionado desliga Q1, e 
desacionando, permanece desligado Q1 (permanece com o último estado recebido).
As bobinas de autorretenção podem ou não ser retentivas. As bobinas de autorrentenção retentivas 
servem para “guardar” o último valor gerado caso ocorra um uma queda de energia elétrica para a 
alimentação do CP. É representado por SET retentiva (SM) ou RESET retentiva (RM).
13.3.2 REPRESENTAÇÃO DE PORTAS LÓGICAS COM O DIAGRAMA LADDER
Agora veremos como transformar uma lógica combinacional em diagrama Ladder. Serão vistas as 
principais portas para lógica combinacional (AND, OR, NOT e XOR). Para padronização, serão utilizadas as 
entradas a seguir (QUADRO 30):
I0 (SET) I3 (RESET) Q1
0 0 Q1 anterior
0 1 0 (desliga)
1 0 1 (liga)
1 1 Não permitido
Quadro 30 - Representação de portas lógicas
Fonte: SENAI-RS
a) Porta AND
Lembrando a tabela da porta AND (TABELA 12):
Tabela 12: Tabela verdade da porta lógica AND
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 221
Com a Tabela 12 será feito o diagrama em Ladder da lógica AND, que pode ser representado com duas 
entradas em série, como mostra a Figura 177.
I 0 I 1 Q0
Figura 177 - Representação da porta lógica AND com o diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Nesse circuito, a saída Q0 só será acionada se as entradas I0 e I1 forem acionadas.
b) Porta OR
Lembrando a tabela da porta OR.
Tabela 13: Tabela verdade da lógica OR
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Com a Tabela 13 será feito o diagrama em Ladder da lógica OR, que pode ser representado por duas 
entradas em paralelo, como mostra a Figura 178.
I 0 Q0
I1
Figura 178 - Representação da porta lógica OR com o diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Neste circuito, a saída Q0 será acionada se uma das entradas ou ambas forem acionadas.
c) Porta NOT
Lembrando a tabela da porta NOT.
Tabela 14: Tabela verdade da lógica NOT
A Y
0 1
1 0
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
222 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
Com a Tabela 14 será feito o diagrama em Ladder da lógica NOT, que pode ser representado por duas 
entradas em paralelo, como mostra a Figura 179.
I 0 Q0
 
Figura 179 - Representação da porta lógica NOT com o diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Neste circuito, a saída Q0 será acionada se a entrada I0 não for acionada.
d) Porta XOR
Lembrando a tabela da porta XOR.
Tabela 15: Tabela verdade da lógica XOR
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Com a Tabela 15 será feito o diagrama em Ladder da lógica XOR, que pode ser representado por duas 
entradas em paralelo, como mostra a Figura 180.
 I0 I1
 I1
Q0
 I0
Figura 180 - Representação da porta lógica XOR com o diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Neste circuito, a saída Q0 será acionada se for acionada somente uma das entradas (I0 ou I1).
13.3.3 UTILIZAÇÃO DO MAPA DE KARNAUGH PARA A SIMPLIFICAÇÃO DE CIRCUITOS EM LADDER
Os circuitos que são feitos com o diagrama em Ladder podem ser simplificados com o mapa de 
Karnaugh. Veja o seguinte exemplo.
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 223
Tabela 16:Tabela verdade
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Fazendo o mapa de Karnaugh (FIGURA 181).
AB
00 01 11 10
0
1
C 1
1
1 1
1
Figura 181 - Simplificação da tabela verdade pelo mapa de Karnaugh
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Com isso, o circuito simplificado ficou:
Y= AC + AB + AB
Assim, o diagrama de Ladder fica conforme Figura 182 (supondo que A=I0; B=I1; C=I2 e Y=Q0): 
 I0 I2 Q0
 I0 I1
 I0 I1
Figura 182 - Representação do circuito simplificado (pelo mapa de Karnaugh) com o diagrama em Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
224 AUTOMAÇÃO E MECATRÔNICA INDUSTRIAL
 RECAPITULANDO
Neste capítulo vimos a norma IEC 61131-3, que especifica as linguagens de programação de CP. 
Aprendemos as especificações de entrada, saída e memória, estudando as letras que são utilizadas 
para representá-las. Também vimos os tipos de dados que são especificados pela norma IEC 61131-3, 
utilizados em quase todos os CPs, de acordo com o tipo de entrada/saída/memória que é utilizado.
Conhecemos os tipos de linguagens de programação que são utilizados em CPs e como é feita a 
ligação elétrica de um CP. Aprendemos que a linguagem de programação mais utilizada é a linguagem 
Ladder, que se baseia nos contatos normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF). Por último, 
vimos os tipos de instruções que existem para a programação do CP.
13 LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 225225
Anotações:
REFERÊNCIAS
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Acesso em: 16 jan. 2012.
WEG. Comando e proteção. Mód.1. Jaraguá do Sul, 2005a.
______. Variação de velocidade. Mód. 2. Jaraguá do Sul, 2005b.
______. Geração de energia. Mód.4. Jaraguá do Sul, 2005c.
______. Motores elétricos CA. Jaraguá do Sul, 2005d.
______. Motores elétricos. Jaraguá do Sul, 2005e.
______. Motores elétricos assíncronos de alta tensão. DT-6. Jaraguá do Sul, 2005f.
Símbolos básicos
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
1.1
-1
-2
-3
-4
Linhas
Contínua
Tracejada
Traço e ponto
Dupla
- Linha de pressão, linha elétrica e linha de retorno.
- Linha de pilotagem e linha de dreno.
- Indicação de um conjunto de funções ou componentes contidos em uma 
única unidade.
- União mecânica (eixo, alavanca, haste de cilíndro etc.)
. .
D
D1/5 L1
1.2
-1
-2
-3
-4
Círculos e semicírculos
Diâmetro L1
Diâmetro 3/4 L1
Diâmetro 1/3 L1
Semicírculo Ǿ L1
- Unidade de conversão de energia (bomba, compressor e motor).
- Instrumento de medição.
- Válvula de retenção, junta rotativa, articulação mecânica e rolete (com ponto 
central).
- Motor ou bomba com ângulo de rotação limitado (oscilador).
L1
L1
3/
4 
L1
1/5 L1
1.3
-1
Quadrado
Lado L1, Conexões per-
pendiculares aos lados
Componente de comando e controle e unidade de acionamento (exeto 
motor elétrico)
L1
1.4
-1
Losango
Lado L1, Ligações nos 
vértices
Dispositivo de condicionamento (filtro, separador e trocador de calor)
L1
1.5
-1
-2
-3
-4
Retângulo
Lado L1 e L2, onde L1<L2
Lados L1 e 1/4 L1
Lados 1/2 L1 e L3, onde 
L1<L3<2L1
Lados 1/4 L1 e 1/2 L1
Cilindro e válvula
Êmbolo
Usado em algumas formas de acionamento (por exemplo pedal, alavanca etc.)
Elementos de amortecimentos em atuadores
L2
L1
1/4 L1
L1
1/
2 
L1
L1
1/4 L1
1/
2 
L1
1.6 Elipse (oval) Reservatório pressurizado, acumulador e garrafa de gás. 2L1
L1
APÊNDICES
APÊNDICE A - Simbologia utilizada na Pneumática, Hidráulica, Eletro-pneumática e Eletro-hidráulica 
Símbolos funcionais
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
2.1
-1
-2
Triângulo
Cheio
Só contorno
- Indica direção de fluxo e natureza do fluído.
- Fluxo hidráulico.
- Fluxo pneumático ou exaustão para atmosfera.
1/
2L
1
1/
2L
1
2.2
-1
-2
-3
Setas
Setas retas ou incli-
nadas
Setas curvas
Setas inclinadas longas
- Indicação de: Movimento linear; Direção e sentido do escoamento através 
de uma válvula; O sentido do fluxo de calor.
- Indicação de movimento de rotação; Eixo com rotação em único sentido; 
Eixo com rotação nos dois sentidos (reversível)
- Indicação de ajuste ou variação da bomba, solenóide, mola etc.
M
90°
2.3 
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
Outros símbolos 
funcionais
Linha elétrica
Passagem ou via bloqueada
Enrolamentos opostos em conversores elétricos magnéticos lineares
Indicação ou controle de temperatura
Fonte primária de energia
Mola
Restrição fixa
Acento de uma válvula de retenção
Linhas de escoamento e conexões
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
3.1
-1
-2
-3
Linhas de escoamento
- Conexão das linhas de escoamento (união).
- Cruzamento de linhas não conectadas.
- Linha flexível.
3.2
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
Conexões
Face sem provisão para 
conexão
Face com provisão para 
conexão
Conexão rotativa
Silenciador pneumá-
tico
Plug
- Sangria (purga) de ar para desaeração contínua.
- Sangria (purga) de ar para desaeração temporária, com conexão aberta.
- Sangria (purga) de ar para desaeração temporária, com saída bloqueada.
 Exaustão diretamente no elemento
- Exaustão direcionado
Engate rápido sem válvula de retenção (conectado e desconectado, respec-
tivamente)
Engate rápido com válvula de retenção (conectado e desconectado, respec-
tivamente)
União das linhas permite movimento de operação angular ou rotativa
- Com 1 via
- Com 2 vias
Reduz o ruído do escape do ar
Conexão bloqueada X
Mecanismo de acionamento
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
4.1 Geral Os símbolos de acionamento das válvulas devem ser desenhados em uma 
posição conveniente nas extremidades do retângulo da válvula.
4.2
-1
-2
-3
-4
-5
Componentes mecâ-
nicos
Haste
Eixo
Detente 2
Trava 1
Desposicionador
- Movimento linear bidirecional (setas opcionais).
- Movimento rotacional bidirecional (setas opcionais).
- Dispositivo que mantém uma dada posição contra uma força limitada.
- Dispositivo usado para travamento de um mecanismo. O destravamento é 
feito por um método de comando independente.
*) O símbolo de comando para destravamento é indicado no interior do 
retângulo.
- Evita a parada do mecanismo na posição de ponto morto central.
4.3
4.3.1
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
Tipos de acionamento
Acionamento 
muscular
- Símbolo geral (sem indicação do tipo de acionamento).
- Botão de empurrar
- Botão de puxar
- Botão de puxar/empurrar
- Alavanca
- Pedal com dois sentidos de acionamento
- Pedal com um sentido de acionamento
4.3.2
-1
-2
-3
-4
Acionamento mecâ-
nico
Pino ou apalpador
Mola
Rolete fixo
Rolete articulado ou gatilho
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
4.3.3
-1
-2
-3
-4
-5
Acionamento elétrico
Conversor eletromag-
nético linear com uma 
bobina
Conversor eletromag-
nético linear com 
uma bobina e de ação 
proporcional
Conversor eletromag-
nético linear com duas 
bobinas
Conversor eletromag-
nético linear com duas 
bobinas e de ação 
proporcional
Motor elétrico
Solenoide
Solenóide proporcional
Duas bobinas de atuação oposta unidas em uma única montagem
Duas bobinas de atuação proporcional aptas a opera alternadamente e 
progressivamente
Ex: motor torque, motor linear
M
4.3.4
4.3.4.1
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
Acionamento hidráuli-
co ou pneumático
Acionamento direto
Por diferencial de áreas
Piloto interno
Piloto externo
Acionamento direto por pressão ou despressurização/alívio (genérico)
Acionamento direto por acréscimo de pressão hidráulica
Acionamento direto poracréscimo de pressão pneumática
Acionamento direto por despressurização hidráulica
Acionamento direto por despressurização pneumática
No símbolo, o retângulo maior representa o sinal prioritário.
A tomada de pressão está situada no interior da unidade.
A tomada de pressão esta situada no exterior da unidade.
45º
Unidade de conversão de energia
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
5.1
-1
-2
-3
-4
-5
-6
Conversores rotativos 
de energia
Compressor
Motor pneumático 
com dois sentidos de 
rotação
Motor pneumático 
com um sentido de 
rotação
Motor pneumático 
com um sentido de 
rotação com desloca-
mento variável
Motor pneumático 
com dois sentidos com 
deslocamento variável
Motor oscilante ou 
oscilador pneumático
Compressor de ar com um sentido de escoamento, deslocamento fixo e um 
sentido de rotação.
Motor pneumático reversível, com dois sentidos alternados de escoamento, 
deslocamento fixo e dois sentidos de rotação.
Motor pneumático com um sentido de escoamento, deslocamento fixo e um 
sentido de rotação.
Motor pneumático com um sentido de escoamento, deslocamento variável e 
um sentido de rotação.
Motor pneumático reversível com dois sentidos alternados de escoamento, 
deslocamento variável e dois sentidos de rotação.
Oscilador com ângulo limitado de rotação e dois sentidos de rotação.
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
5.2
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
- 8
-9
-10
-11
-12
Conversores lineares de 
energia
Cilíndro de ação simples e retorno por força externa
Cilíndro de ação simples e retorno por mola
Cilíndro de ação simples e avanço por mola
Cilíndro pneumático de ação dupla
Cilíndro pneumático de ação dupla com amortecimento fixo
Cilíndro pneumático de ação dupla com amortecimento ajustável nos dois lados
Cilíndro pneumático de ação dupla e haste dupla
Cilíndro pneumático sem haste de ação dupla
Cilíndro pneumático telescópico de ação simples
Cilíndro duplex contínuo ou tandem
Cilíndro duplex geminado ou múltiplas posições
Cilíndro de impacto
5.3
5.3.1
-1
-2
Conversores especiais 
de energia
Intensificador de 
pressão
Para um tipo de fluido
Para dois tipos de 
fluido (volume fixo).
Equipamento que transforma a pressão X em alta pressão Y
A pressão pneumática X é transformada em alta pressão pneumáticaY
A pressão pneumática X é transformada em alta pressão hidráulica Y
X
X
Y
Y
M
M
5.3.2 Conversor hidrop-
neumático (atuador 
ar-óleo)
Equipamento que transforma pressão pneumática em pressão hidráulica 
substancialmente igual ou vice-versa.
5.4
-1
-2
-3
-4
Fontes de energia
Fonte de energia hidráulica
Fonte de energia pneumática
Motor elétrico
Motor de acionamento não elétrico
Distribuição e regulagem de energia
N° Denominação Aplicação ou explanação sobre o símbolo Símbolo
6.1
-1
-2
-3
-4
Regras gerais
Símbolos para os componentes acionados são compostos de uma ou mais cai-
xas adjacentes desenhadas uma ao lado das outra, onde cada caixa (quadrado) 
corresponde a uma posição. Por exemplo: dois retângulos adjacentes represen-
tam uma válvula com duas posições definidas. Nos circuitos, as conexões são 
normalmente representadas no quadrado que indica a posição não operada.
Quando for representada uma condição transitória entre duas posições 
definidas, ela será indicada por um quadrado adicional de linhas horizontais 
tracejadas, conforme indicado.
Para válvulas com duas ou mais posições distintas de operação, em um 
número infinito de posições intermediárias que provocam níveis variáveis de 
abertura, fazemos a indicação através de duas linhas paralelas ao longo do 
comprimento do símbolo, conforme mostrado.
Conexões externas normalmente estão distribuídas na caixa (símbolo) em in-
tervalos regulares, conforme indicado. Se para cada lado do símbolo somente 
uma conexão externa estiver ligada (uma entrada e uma saída) ela deverá ser 
desenhada no meio da caixa.
1/4 L11/4 L1
1/2 L2
1/2 L1
1/2 L1
L1
L1
6.2
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
Válvulas de controle
direcional
V.C.D. 2/2 NF
V.C.D. 3/2 NF
V.C.D. 4/2
V.C.D. 3/2 NA
V.C.D. 5/2
V.C.D. 3/3 CF
V.C.D. 4/3 CF
V.C.D. 5/3 CAN
V.C.D. 5/3 CAP
Válvula de controle direcional, duas vias e duas posições, normalmente fecha-
da, acionamento manual.
Válvula de controle direcional, com três vias e duas posições, normalmente 
fechada, acionada por pressão.
Válvula de controle direcional, com quatro vias e duas posições, operada por 
duplo solenoide.
Válvula de controle direcional, com três vias e duas posições (3/2), normal-
mente aberta.
Válvula de controle direcional de cinco vias e duas posições.
Válvula com 5 orifícios, pressão, 2 escapes, 2 utilizações e 2 posições distintas.
Válvula de controle direcional de três vias e três posições, centro fechado.
Válvula de controle direcional, com quatro vias e três posições, centro fechado.
Válvula de controle direcional, com cinco vias e 3 posições, centro aberto 
negativo.
Válvula de controle direcional, com cinco vias e três posições, centro 
aberto positivo.
6.3
6.3.1
-1
-2
-3
-4
Válvulas de bloqueio
Válvulas de retenção
Válvula de retenção 
simples
Válvula de retenção 
simples com retorno 
por mola
Válvula de retenção 
pilotada para abrir com 
mola
Válvula de retenção 
pilotada para fechar, 
sem mola
Abre quando a pressão de entrada for superior à pressão de saída.
Abre quando a pressão de entrada for superior à pressão de saída somada a 
força mola.
Abre com a pressão piloto, que permite a vazão em ambas as direções.
Fecha com uma pressão, que permite a vazão livre em ambas as direções.
6.3.2 Válvulas alternadora 
(elemento OU)
Comunica duas pressões emitidas separadamente a um ponto comum. Com 
pressões diferentes, passará a de maior intensidade numa relação.
6.3.3 Válvulas de simultanei-
dade (elemento E)
Permite a emissão do sinal de saída quando existirem os dois sinais de 
entrada.
6.3.4 Válvulas de escape 
rápido
No caso de descarga da conexão de entrada, a utilização é imediatamente 
liberada para escape, permitindo rápida exaustão do ar utilizado.
6.4
-1
-2
-3
-4
-5
Válvulas de controle de 
pressão
Válvula de segurança, 
limitadora de pressão 
ou de alívio
Válvula de sequência
Válvula de sequência 
controlada externamente
Válvula redutora (regu-
ladora) de pressão
Válvula redutora (regu-
ladora) de pressão, com 
escape (alívio)
A pressão de entrada gera uma força que se opõe a uma força decorrente de 
uma mola de ajuste, e, consequentemente, o controle de pressão.
Quando a pressão de entrada vence a força opositora da mola, a válvula é 
aberta, permitindo o fluxo para o orifício de saída (utilização).
Permite obter variações em relação à pressão de entrada, mantém a pressão 
secundária substancialmente constante, independente das oscilações na 
entrada (acima do valor regulado).
Se a pressão na saída exceder a pressão regulada, a pressão é descarregada 
para a atmosfera.
6.5
-1
-2
-3
-4
Válvulas de controle de 
vazão
Válvula redutora de vazão fixa (restrição fixa)
Válvula redutora de vazão variável (restrição variável)
Válvula redutora de vazão com retorno livre (restrição unidirecional)
Válvula de fechamento (registro)
Armazenamento e condicionamento do fluído
N° Denominação Aplicação ou explanação sobre o símbolo Símbolo
7.1 Reservatório de ar
7.2
-1
-2
Separador de água
Com operação manual 
“dreno manual”
Com drenagem auto-
mática
7.3
-1
-2
-3
-4
Filtros
Símbolo geral
Filtro com indicador de 
contaminação
Filtro com dreno 
manual
Filtro coalescente com 
dreno automático
7.4 Secador Equipamento que seca o ar comprimido, por refrigeração, absorção ou 
adsorção.
7.5 Lubrificador Pequena quantidade de óleo lubrificante é adicionada ao ar quando ele 
passa pelo lubrificador. Evita o desgaste prematuro dos componentes.
7.6 Unidade de condicio-
namento
Consiste em filtro, válvula reguladorade pressão com manômetro e lubrifica-
dor. É a última estação de preparação do ar, antes de realizar o trabalho.
Símbolo detalhado
Símbolo simplificado
7.7
-1
-2
-3
-4
Trocadores de calor
Resfriador 
Resfriador
Aquecedor
Controlador de tempe-
ratura
Sem indicação das linhas de escoamento do fluido refrigerante
Com indicação das linhas de escoamento do fluido refrigerante
As setas do losango indicam a introdução de calor.
O calor pode ser tanto introduzido quanto dissipado.
Equipamentos suplementares
N° DENOMINAÇÃO APLICAÇÃO OU EXPLANAÇÃO SOBRE O SÍMBOLO SÍMBOLO
8.1
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
-13
-14
-15
-16
-17
-18
Instrumentos de medi-
ção e indicadores
Indicador óptico
Indicador de pressão
Indicador de pressão
Indicador de nível do 
fluido
Termômetro
Indicador de vazão
Medidor de vazão 
(rotâmetro)
Medidor de vazão 
cumulativo (totaliza-
dor)
Tacômetro
Medidor de torque 
(dinamômetro)
Pressostato
Chave de fim de curso
Chave de nível
Fluxostato
Termostato
Transdutor de pressão 
pneumática
Transdutor de vazão
Termopar
Manômetro/vacuômetro
Manômetro de pressão diferencial
Medidor de frequência da rotação
Fornece um sinal elétrico a uma pressão pré-ajustada.
Fornece um sinal elétrico a um nível predeterminado.
Fornece um sinal elétrico a uma vazão predeterminada.
Fornece um sinal elétrico a uma temperatura pré-ajustada.
Gera um sinal elétrico analógico a partir de uma entrada de pressão.
Gera um sinal elétrico analógico a partir de uma entrada de vazão.
Gera um sinal elétrico analógico a partir de uma entrada de temperatura.
8.2
-1
-2
-3
-4
-5
Outros equipamentos
Temporizador
Contador de pulsos
Contador de pulsos
Gerador de vácuo
Expulsor pneumático
Retarda um sinal pneumático.
Com sinal de saída pneumático e reiniciador manual.
Com sinal de saída elétrico e reiniciador manual.
0
n
Fonte: ABNT, [2011]
APÊNDICE B - Tipos de Filtros do Sistema Hidráulico
Filtro de sucção interno
DEFINIÇÃO São os mais simples e os mais utilizados, não possuem carcaça 
e são instalados dentro do reservatório, abaixo no nível do 
fluido.
MFiltro de 
sucção interno
VANTAGENS - Protegem a bomba da contaminação do reservatório. 
- Por não terem carcaça, são filtros baratos.
DESVANTAGENS - São de difícil manutenção, especialmente se o fluido está 
quente. 
- Não possuem indicador. 
- Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba se 
não estiverem dimensionados corretamente, ou se não forem 
conservados adequadamente. 
- Não protegem os elementos do sistema das partículas gera-
das pela bomba.
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Filtro de sucção externo
DEFINIÇÃO São instalados diretamente na linha de sucção fora do 
reservatório.
MFiltro de 
sucção externo
VANTAGENS - Protegem a bomba da contaminação do reservatório.
- Por não terem carcaça, são filtros baratos.
DESVANTAGENS - São de difícil manutenção, especialmente se o fluido 
estiver quente.
- Não possuem indicador.
- Podem bloquear o fluxo de fluido e prejudicar a bomba 
se não estiverem dimensionados corretamente, ou se não 
forem conservados adequadamente.
- Não protegem os elementos do sistema das partículas 
geradas pela bomba.
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Filtro de pressão
DEFINIÇÃO Um filtro de pressão é posicionado no circuito entre a 
bomba e um componente do sistema, sendo usado em 
circuitos hidráulicos com válvulas proporcionais
M
Filtro de
 pressão
VANTAGENS - Filtram partículas muito finas, visto que a pressão do siste-
ma pode impulsionar o fluido através do elemento.
- Podem proteger um componente específico contra o 
perigo de contaminação por partículas.
DESVANTAGENS - A carcaça de um filtro de pressão deve ser projetada para 
alta pressão.
- São caros, porque devem ser reforçados para suportar 
altas pressões, choques hidráulicos e diferencial de pressão.
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Filtro de linha de retorno
DEFINIÇÃO Está posicionado no circuito próximo do reservatório.
M
Filtro de 
linha de retorno
VANTAGENS - Retém a contaminação no sistema antes que ela entre no 
reservatório.
- A carcaça do filtro não opera sob pressão plena de 
sistema – por essa razão, é mais barato do que um filtro de 
pressão.
- O fluido pode ter filtragem fina, visto que a pressão do 
sistema pode impulsioná-lo através do elemento.
DESVANTAGENS - Não há proteção direta para os componentes do circuito.
- Em filtros de retorno, de fluxo pleno, o fluxo que surge da 
descarga dos cilindros, dos atuadores e dos acumuladores 
pode ser considerado quando dimensionado.
- Alguns componentes do sistema podem ser afetados pela 
contrapressão gerada por um filtro de retorno.
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Válvula de desvio (bypass) do filtro
DEFINIÇÃO Se a manutenção do filtro não for feita, 
aumentará o diferencial de pressão através 
do elemento filtrante aumentará, podendo 
provocar a cavitação na bomba. Para evitar 
essa situação, usamos uma válvula limitado-
ra de pressão de ação direta ou simples para 
limitar o diferencial de pressão, através do 
filtro de fluxo pleno (bypass).
Filtro de bypass Filtro de bypassbloqueado
950 psi
 (66bar)
0 psi
 (0bar)
1000 psi
(69bar)
1000 psi
(69bar)
Filtro (elementos 
bloqueado)
Va
zã
o
Medida da válvula 
bypass 50 psi (3.4 bar)
Fonte: PARKER HANNIFIN, [1999]
Fo
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DIÂMETRO DO 
CILINDRO MM 
(POL)
ÁREA DA HASTE 
DO PISTÃO CM2
FO
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DESLOC. P/10 
MM DE CURSO
5 BAR N
10 BAR N
25 BAR N
70 BAR N
100 BAR N
140 BAR N
210 BAR N
80 PSI LBF
100 PSI LBF
250 PSI LBF
1000 PSI LBF
1500 PSI LBF
2000 PSI LBF
3000 PSI LBF
ML
38
,1 
(1
1/
2)
11
,4
57
0
11
40
28
50
80
00
11
40
0
16
00
0
24
00
0
14
2
17
7
44
3
17
70
26
51
35
40
53
10
11
,4
50
,8
 (2
)
20
,2
10
00
20
00
50
50
14
10
0
20
20
0
28
30
0
42
50
0
25
1
31
4
78
5
31
40
47
13
62
80
94
20
20
,2
63
,5
 (2
1/
2)
31
,7
15
80
31
50
79
00
22
20
0
31
70
0
44
40
0
66
60
0
39
3
49
1
12
28
49
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73
64
98
20
14
73
0
31
,7
82
,6
 (3
1/
4)
53
,6
26
80
53
50
13
40
0
37
50
0
53
50
0
75
00
0
11
25
00
66
4
83
0
20
75
83
00
12
45
0
16
60
0
24
90
0
53
,5
10
1,
6 
(4
)
81
,1
40
50
81
00
20
25
0
56
80
0
81
10
0
11
35
00
17
00
00
10
06
12
57
31
43
12
57
0
18
85
6
25
14
0
37
71
0
81
,1
12
7,
0 
(5
)
12
6,
7
63
50
12
70
0
31
60
0
88
50
0
12
67
00
11
70
00
26
60
00
15
71
19
64
49
10
19
64
0
29
46
0
39
28
0
58
92
0
12
6,
7
15
2,
4 
(6
)
18
2,
4
91
00
18
25
0
45
50
0
12
78
00
18
25
00
25
50
00
38
30
00
22
62
28
27
70
68
28
27
0
42
40
5
56
54
0
84
81
0
18
2,
4
Fo
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19
99
]
APÊNDICE C- Tabelas Auxiliares para Cálculo do Reservatório Hidráulico
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DIÂMETRO DO 
CILINDRO MM 
(POL)
ÁREA DA HASTE 
DO PISTÃO CM2
VA
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DESLOC. P/10 
MM DE CURSO
5 BAR N
10 BAR N
25 BAR N
70 BAR N
100 BAR N
140 BAR N
210 BAR N
80 PSI LBF
100 PSI LBF
250 PSI LBF
1000 PSI LBF
1500 PSI LBF
2000 PSI LBF
3000 PSI LBF
ML
15
,9 
(5
/8
)
2,0
10
0
20
0
50
0
14
00
20
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28
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77
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0
25
,4
 (1
)
5,
0
25
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50
0
12
50
35
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50
00
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00
10
50
0
65
79
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6
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5
11
77
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70
23
55
5,
0
34
,9
 (1
3/
8)
9,
6
48
0
96
0
24
00
67
50
95
00
13
45
0
20
20
0
11
9
14
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37
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90
22
35
29
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44
70
9,
7
44
,5
 (1
3/
4)
15
,6
78
0
15
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00
10
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15
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21
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19
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30
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20
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20
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,2
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31
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APÊNDICE D - Tabela para Transformar Singularidades em Complementos Equivalentes de Canalização Retilínea
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MINICURRÍCULO DO AUTOR
CRISTIANO ROSA DOS SANTOS
Mestre em Sistemas e Processos Industriais-UNISC, 2010. Formação Pedagógica para Formadores 
da Educação Profissional-UNISUL, 2005. Engenheiro de Controle e Automação-PUCRS, 2003. Técnico 
em Informática Industrial-SENAI, 1997. Técnico em Eletrônica-Colégio Santo Inácio, 1994. Docente de 
Automação (Robótica, CP, Pneumática e Hidráulica) e Eletrônica (Analógica, Digital e Controle)-SENAI 
Carlos Tannhauser em Santa Cruz, desde 2004.
ÍNDICE
A
Acionadores 71, 75, 160
Acionamentos elétricos 74
Acumuladores 115, 243
Ar comprimido 19, 20, 22, 23, 28, 30, 33, 34, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 50, 51, 54, 55, 56, 59, 60, 
62, 67,68, 70, 72, 73, 74, 75, 78, 79, 80, 91, 92, 93, 111, 157,159, 166, 171, 239
Atuadores 60, 61, 62, 67, 69, 71, 75, 110, 111, 112, 113, 117, 127, 142, 148, 157, 165, 176, 177, 189, 
192, 198, 230, 243
Atuadores hidráulicos 117, 148
atuadores pneumáticos 60, 61, 142, 176, 177, 189
B
Bombas hidráulicas 105, 109
Botoeira 164
C
Características dos CLPs 192
Cascata elétrica 179, 180, 186
Circuito de controle 126, 127, 128
Circuitos hidráulicos 109, 118, 135, 243
Circuitos pneumáticos 53, 59, 75, 78, 88, 95, 155
Comparativo 26, 112
Composição de um sistema hidráulico 105, 106
Compressores 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41, 42, 45
Conjugado 75, 226
Contador 70, 173, 174
D
Diagrama de blocos 205
Diagramas de movimentos 85
Dimensionamento de sistemas hidráulicos 148
Dimensionamento de sistemas pneumáticos 135
E
ELEMENTOS DE COMANDO 62, 66, 75, 87, 88, 163
Elementos de processamento de sinais 66, 86, 87, 166, 186
Elementos de sinais 66, 70, 75, 87, 88, 163
Elementos pneumáticos de trabalho 59
Eletricidade industrial 166
Eletro-hidráulica 78, 163, 186
Eletropneumática 78, 163, 182, 186, 227
Entradas analógicas 202H
Entradas digitais 196, 202
EPROM 195
Escala de temperatura 25
Estrutura interna 194
F
Filtros 45, 50, 106, 107, , 239, 242, 243
Fontes de energia 133, 236
Fusível 160
G
Gerador 148
H
Hidráulica 19, 64, 78, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 114, 115, 
116, 133, 143, 149, 157, 163, 166, 168, 186, 227, 234, 236, 248
Hidrodinâmica 97, 102, 133
Hidrostática 45, 97, 98, 102, 133
I
IHM 199
instruções 191, 199, 204, 207, 212, 216, 218, 222
interface 190, 193, 199
L
Lei de Pascal 28, 98, 133
Lei geral dos gases 24, 27, 29
Linguagem Ladder 209, 210, 222
Lógica com relés 191
Lógica de contatos 210
M
Mangueiras 105, 115, 116, 117, 118, 148
Microprocessador 194, 195, 196, 197
Modos de operação 202
Motores elétricos 148, 160, 166
N
Norma IEC 207, 208, 210, 222
P
PLC 189, 208
Pneumática 19, 20, 22, 23, 24, 27, 33, 53, 59, 64, 69, 70, 77, 78, 110, 143, 157, 163, 166, 168, 171, 
186, 226, 227, 234, 236, 240, 248
Princípio de Bernoulli 102, 103
R
Redes de pressão 53
Representação dos movimentos 81, 83, 95
Representação simbólica 77, 78
Reservatórios hidráulicos 108
S
Saídas analógicas 202
Saídas digitais 198, 199, 202
Simbologia 34, 44, 62, 63, 64, 67, 69, 70, 77, 81, 166, 167, 168
Solenoide 74, 75, 119, 122, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 177, 185
T
Tecnologia do vácuo 77, 79, 147
Temporizador 69, 166, 175
Transdutores 191
Transformação isobárica 29
Transformação isocórica 29
Transformação isotérmica 28, 41, 43
Transmissão de energia hidráulica 104
trocadores de calor 45, 108
U
Umidade 22, 41, 42, 43, 45, 46, 55, 158, 189
V
Válvula redutora de pressão 114
Válvulas controladoras de vazão 113, 114
Válvulas de bloqueio 67, 238
Válvulas de controle de fluxo 67, 87
Válvulas direcionais 62, 63, 110, 112, 163, 177
Vazão 27, 45, 67, 102, 103, 113, 114, 123, 125, 128, 129, 136, 148, 152, 153, 154, 160, 238, 240
SENAI – DEPARTAMENTO NACIONAL
UNIDADE DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA – UNIEP
Felipe Esteves Morgado
Gerente Executivo
Waldemir Amaro
Gerente
Fabíola de Luca Coimbra Bomtempo
Coordenação Geral do Desenvolvimento dos Livros Didáticos
SENAI – DEPARTAMENTO REGIONAL DO RIO GRANDE DO SUL
Claiton Oliveira da Costa
Coordenação do Desenvolvimento dos Livros no Departamento Regional
Cristiano Rosa dos Santos
Elaboração
Giancarllo Josias Soares
Laercio Ferrari
Revisão Técnica
Fernando R. G. Schirmbeck
Coordenação Educacional
Enrique Sérgio Blanco
Maria de Fátima R.de Lemos
Juliana Gemelli
Design Educacional
Bárbara V. Polidori Backes
Camila J. S. Machado
Rafael Andrade
Ilustrações
Bárbara V. Polidori Backes
Roniere Teixeira dos Santos
Aurélio Athayde Rauber
Tratamento de imagens e Diagramação
Cristiane Mesquita T. Luvizetto
Normatização
Juliana Gemelli
Revisão Ortográfica e Gramatical
i-Comunicação
Projeto Gráfico
9 788575 198520
ISBN 978-85-7519-852-0