7 UC4 Acionamento de Dispositivos Atuadores Volume 2 (1)

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ACIONAMENTO DE 
DISPOSITIVOS
ATUADORES
série AUTOMAÇÃO iNDUsTriAL
Volume 2
série AUTOMAÇÃO iNDUsTriAL
ACIONAMENTO DE 
DISPOSITIVOS
ATUADORES
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
Série AUTOMAÇÃO 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 
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SENAI Departamento Nacional
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional do Rio Grande do Sul
Unidade Estratégica de Desenvolvimento Educacional – UEDE/Núcleo de Educação a 
Distância – NEAD
FICHA CATALOGRÁFICA
 S491a 
 Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional
 Acionamento de dispositivos atuadores: volume 2/ Serviço Nacional de 
 Aprendizagem Industrial Departamento Nacional, Serviço Nacional de 
 Aprendizagem Industrial. Departamento Regional do Rio Grande do Sul. Brasília: 
 SENAI/DN, 2012.
 260 p. : il. (Série Automação Industrial)
 
 ISBN 978-85-7519-523-9
 1. Geração. 2. Abastecimento. 3. Controle da eletricidade. I. Serviço Nacional 
 de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional do Rio 
 Grande do Sul. II. Titulo. III. Série.
CDU 621.31
Bibliotecário Responsável: Enilda Hack- CRB 599/10
Lista de ilustrações
Figura 1 - Elevação de plataforma por ar comprimido .......................................................................................21
Figura 2 - Usos do ar ambiente e ar comprimido .................................................................................................23
Figura 3 - Exemplo prático de pressão .....................................................................................................................23
Figura 4 - Manômetro .....................................................................................................................................................24
Figura 5 - Experimento da coluna de mercúrio .....................................................................................................24
Figura 6 - Lei geral do gases .........................................................................................................................................27
Figura 7 - Comparativo entre as escalas de temperatura em Celsius, Fahrenheit e Kelvin ...................29
Figura 8 - Blaise Pascal ....................................................................................................................................................31
Figura 9 - Experimento de Pascal ...............................................................................................................................31
Figura 10 - Boyle-Mariotte ............................................................................................................................................31
Figura 11 - Experimento de Boyle-Mariotte ...........................................................................................................31
Figura 12 - Gay-Lussac ....................................................................................................................................................32
Figura 13 - Experimento de Gay-Lussac ...................................................................................................................32
Figura 14 - Charles ...........................................................................................................................................................32
Figura 15 - Experimento de Charles ..........................................................................................................................32
Figura 16 - Produção, preparação e distribuição do ar comprimido .............................................................35
Figura 17 - Compressor tipo pistão (amarelo), com reservatório de 25L (preto). .....................................36
Figura 18 - Divisão dos compressores conforme a sua funcionalidade .......................................................37
Figura 19 - Compressor por pistão ............................................................................................................................37
Figura 20 - Compressor por diafragma ....................................................................................................................38
Figura 21 - Compressor tipo palheta ........................................................................................................................38
Figura 22 - Compressor tipo parafuso ......................................................................................................................39
Figura 23 - Compressor de lóbulo ou roots ............................................................................................................39
Figura 24 - Compressor de anel líquido ...................................................................................................................39
Figura 25 - Compressor radial ......................................................................................................................................40
Figura 26 - Compressor axial ........................................................................................................................................40
Figura 27 - Resfriador posterior com a sua simbologia ......................................................................................47
Figura 28 - Reservatório de ar comprimido com a sua simbologia ...............................................................47
Figura 29 - Secagem por refrigeração ......................................................................................................................51
Figura 30 - Secagem por absorção ............................................................................................................................51
Figura 31 - Secagem por adsorção ............................................................................................................................52
Figura 32 - Esquema da produção, armazenamento e limpeza do ar comprimido.................................53
Figura 33 - a) Rede de ar comprimido com circuito aberto; b) Circuito fechado e circuito misto ......54
Figura 34 - Colocação de dreno e inclinação das tubulações ..........................................................................55
Figura 35 - a) Tubo de polietileno; b) Tubo de nylon ...........................................................................................57
Figura 36 - Conexão instantânea ................................................................................................................................57Figura 37 - Unidade de conservação com as suas simbologias ......................................................................59
Figura 38 - Distribuição dos componentes de acordo com o tipo de elemento ......................................61
Figura 39 - Atuadores de simples ação com suas respectivas simbologias ................................................62
Figura 40 - Atuador de dupla ação ............................................................................................................................63
Figura 41 - Composição interna de um cilindro de dupla ação ......................................................................63
Figura 42 - a) Atuador com giro controlado; b) Atuador tipo motor (motor tipo palheta), com suas 
respectivas simbologias ..................................................................................................................................................63
Figura 43 - a) Atuadores com haste passante; b) Tandem; c) Sem haste; d) Com garra; e) Com músculos .64
Figura 44 - Válvula direcional 5/2 vias com duplo piloto e acionamento manual, com a sua simbologia ...64
Figura 45 - Válvula direcional com três direções...................................................................................................65
Figura 46 - Válvula direcional com cinco vias ........................................................................................................65
Figura 47 - Utilização de simbologias de leitura ...................................................................................................66
Figura 48 - Representação dos orifícios de uma válvula direcional ...............................................................67
Figura 49 - Válvula 3/2 vias com duplo piloto ........................................................................................................68
Figura 50 - Válvula de controle de fluxo variável unidirecional .......................................................................69
Figura 51 - Válvula de controle de fluxo variável bidirecional .........................................................................69
Figura 52 - Válvula alternadora ...................................................................................................................................70
Figura 53 - Válvula de simultaneidade .....................................................................................................................70
Figura 54 - Válvula de controle de fluxo com escape rápido............................................................................71
Figura 55 - Temporizador com suas simbologias .................................................................................................71
Figura 56 - Contador pneumático com a sua simbologia .................................................................................72
Figura 57 - a) Acionamento direto; b) Acionamento indireto ..........................................................................73
Figura 58 - Tipos de acionamentos musculares ....................................................................................................74
Figura 59 - Acionamento por pino .............................................................................................................................74
Figura 60 - Acionamento por rolete ..........................................................................................................................75
Figura 61 - Acionamento por rolete escamoteável .............................................................................................75
Figura 62 - Posicionamento dos acionamentos mecânicos. a) por pino; b) por rolete; c) por rolete 
escamoteável ......................................................................................................................................................................75
Figura 63 - Acionamentos pneumáticos: piloto negativo .................................................................................76
Figura 64 - Acionamentos pneumáticos: piloto positivo ...................................................................................76
Figura 65 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando interno .....................77
Figura 66 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando externo ....................77
Figura 67 - Acionamento combinado por solenoide e piloto ou botão ......................................................77
Figura 68 - Válvula direcional 2/2 vias NF com acionamento por rolete e retorno por mola ...............81
Figura 69 - Princípio de funcionamento de um vácuo .......................................................................................83
Figura 70 - Princípio do efeito de Venturi e ventosas..........................................................................................84
Figura 71 - Simbologias das ventosas de acordo com a sua aplicação ........................................................85
Figura 72 - Exemplo para aplicação da representação dos movimentos ....................................................87
Figura 73 - Diagrama trajeto-passo ...........................................................................................................................89
Figura 74 - Exemplo de diagrama trajeto-passo ...................................................................................................89
Figura 75 - Diagrama trajeto-tempo .........................................................................................................................89
Figura 76 - Diagrama de comando ............................................................................................................................90
Figura 77 - Divisão de um circuito pneumático, utilizando uma representação numérica e por letras ...92
Figura 78 - Exemplo para utilizar o método intuitivo: transporte de produtos ........................................92
Figura 79 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo ..................................................................94
Figura 80 - Acionamento indireto para avanço e retorno dos cilindros A e B............................................94
Figura 81 - Circuito pneumático com a representação em forma de letras e numérica ........................94
Figura 82 - Circuito 1 .......................................................................................................................................................95
Figura 83 - Circuito 2 .......................................................................................................................................................95
Figura 84 - Circuito 3 .......................................................................................................................................................96
Figura 85 - Circuito 4 .......................................................................................................................................................96
Figura 86 - Circuito 5 .......................................................................................................................................................97
Figura 87 - Circuito 6 .......................................................................................................................................................98
Figura 88 - Circuito 7 .......................................................................................................................................................98
Figura 89 - Circuito 8 .......................................................................................................................................................99
Figura 90 - Roda d’água .............................................................................................................................................. 101
Figura 91 - Princípio de uma prensa hidráulica ..................................................................................................103
Figura 92 - Aplicação da lei de Stevin .................................................................................................................... 104
Figura 93 - Força exercida sobre um objeto com sólido e sobre objeto com líquido .......................... 105
Figura 94 - Exemplo de um intensificador de pressão .................................................................................... 106
Figura 95 - Reservatórios de água ........................................................................................................................... 106
Figura 96 - Reservatório de água com três furos ............................................................................................... 106
Figura 97 - Aplicação do princípio de Bernouli .................................................................................................. 107
Figura 98 - Exemplo de fluxo laminar e turbulento .......................................................................................... 108
Figura 99 - a) Reservatório; b) Filtros ...................................................................................................................... 111
Figura 100 - Esquema de um reservatório ........................................................................................................... 112
Figura 101 - Tipos de reservatórios ......................................................................................................................... 113
Figura 102 - Resfriadores ............................................................................................................................................ 113
Figura 103 - Válvula direcional de centro aberto ............................................................................................... 115
Figura 104 - Válvula direcional de centro fechado ............................................................................................ 116
Figura 105 - Válvula direcional de centro em tandem ..................................................................................... 116
Figura 106 - Válvula direcional de centro aberto negativo ............................................................................ 117
Figura 107 - a) Válvula de desaceleração; b) Simbologia ................................................................................ 118
Figura 108 - a) Válvula reguladora de pressão; b) Um circuito utilizando uma válvula regu-
ladora de pressão ......................................................................................................................................................... 118
Figura 109 - a) Válvula controladora de vazão com pressão compensada; b) Simbologia ............... 119
Figura 110 - Tipos de válvulas redutoras de pressão ........................................................................................ 119
Figura 111 - Acumulador ............................................................................................................................................ 120
Figura 112 - a) Atuador telescópico; b) Simbologia ......................................................................................... 122
Figura 113 - Circuito de descarga ............................................................................................................................ 123
Figura 114 - Circuito regenerativo .......................................................................................................................... 124
Figura 115 - Válvula limitadora de pressão de descarga diferencial ........................................................... 125
Figura 116 - Circuito de descarga de um acumulador .................................................................................... 126
Figura 117 - Circuito com aproximação rápida e avanço controlado ........................................................ 127
Figura 118 - Descarga automática da bomba..................................................................................................... 128
Figura 119 - Sistema alta-baixa ................................................................................................................................ 129
Figura 120 - Circuito de controle de entrada do fluxo ..................................................................................... 130
Figura 121 - Circuito de controle de saída de fluxo .......................................................................................... 131
Figura 122 - Controle de vazão por desvio do fluxo ......................................................................................... 132
Figura 123 - Válvula de contrabalanço .................................................................................................................. 133
Figura 124 - Circuito com redução de pressão ................................................................................................... 134
Figura 125 - Válvula de contrabalanço diferencial ............................................................................................ 135
Figura 126 - Válvula de retenção pilotada ............................................................................................................ 136
Figura 127 - Gráfico para estabelecer o diâmetro interno de uma mangueira ...................................... 158
Figura 128 - a) Funcionamento de uma botoeira; b) Botão pulsador; c) Botão giratório com trava; 
d) Botão cogumelo com trava. As imagens estão acompanhadas de suas simbologias ..................... 168
Figura 129 - a) Chave fim de curso tipo rolete; b) Chave fim de curso do tipo rolete escamoteável 
(gatilho) .............................................................................................................................................................................. 168
Figura 130 - a) Sensor capacitivo; b) Sensor indutivo; c) Sensor óptico. As imagens estão acompan-
hadas de suas simbologias ......................................................................................................................................... 169
Figura 131 - Sensor magnético acoplado a um atuador com êmbolo magnético ............................... 169
Figura 132 - Pressostato com a sua simbologia ................................................................................................. 170
Figura 133 - a) Temporizador TON; b) Temporizador TOF. As imagens estão acompanhadas de suas 
simbologias ...................................................................................................................................................................... 171
Figura 134 - Contador com a sua simbologia ..................................................................................................... 171
Figura 135 - Válvula direcional 3/2 vias NF. a) Acionamento por solenoide; b) Retorno por mola com 
a sua simbologia ............................................................................................................................................................. 171
Figura 136 - Funcionamento de um solenoide com a sua simbologia ...................................................... 172
Figura 137 - Resolução do circuito 1 ...................................................................................................................... 172
Figura 138 - Resolução do circuito 2 ...................................................................................................................... 173
Figura 139 - Resolução do circuito 3 ...................................................................................................................... 174
Figura 140 - a) Circuito A; b) Circuito B; c) Circuito C; d) Circuito D ............................................................. 174
Figura 141 - a) Circuito A; b) Circuito B .................................................................................................................. 176
Figura142 - a) Circuito A; b) Circuito B .................................................................................................................. 177
Figura 143 - a) Circuito A; b) Circuito B .................................................................................................................. 179
Figura 144 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto ............................................................................ 180
Figura 145 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo ............................................................ 181
Figura 146 - Resolução do circuito 8 ...................................................................................................................... 181
Figura 147 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto ............................................................................ 182
Figura 148 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo ............................................................ 182
Figura 149 - Circuito 9 ................................................................................................................................................. 183
Figura 150 - Circuito de dois setores ...................................................................................................................... 184
Figura 151 - Circuito de três setores ....................................................................................................................... 185
Figura 152 - Circuito de quatro setores ................................................................................................................. 185
Figura 153 - Circuito de cinco setores.................................................................................................................... 186
Figura 154 - Circuito pelo método intuitivo ........................................................................................................ 187
Figura 155 - Circuito com a divisão em setores .................................................................................................. 187
Figura 156 - Fazendo a “transição” de um setor para outro ........................................................................... 187
Figura 157 - Fazendo a ativação ou desativação do contator K1 ................................................................ 188
Figura 158 - Fazendo a transição de um setor para outro .............................................................................. 188
Figura 159 - Esquema do circuito ............................................................................................................................ 189
Figura 160 - Sistema de controle utilizando um CLP ....................................................................................... 196
Figura 161 - Dispositivos de entrada e saída que podem ser conectados ao CLP ................................ 196
Figura 162 - Estrutura interna de um CLP ............................................................................................................ 199
Figura 163 - a) Entrada CC; b) Entrada CA ............................................................................................................ 201
Figura 164 - Saídas digitais: a) Relé; b) Transistor; c) Triac .............................................................................. 202
Figura 165 - Saída analógica ..................................................................................................................................... 203
Figura 166 - CLP compacto........................................................................................................................................ 208
Figura 167 - Arquitetura de um CLP modular ..................................................................................................... 208
Figura 168 - CLP modular ........................................................................................................................................... 208
Figura 169 - Diagrama em blocos do princípio de funcionamento de um CLP ..................................... 209
Figura 170 - Representação dos contatos: a) NA; b) NF .................................................................................. 216
Figura 171 - Estrutura de um diagrama Ladder ................................................................................................. 218
Figura 172 - Possíveis combinações das entradas para habilitar uma saída ........................................... 218
Figura 173 - Repetibilidade de entradas e saídas .............................................................................................. 219
Figura 174 - Representação de um circuito com relés eletromecânicos .................................................. 220
Figura 175 - a) Lógica Ladder simplificada; b) Lógica Ladder do circuito elétrico da figura 174 ..... 220
Figura 176 - Ligação das entradas e saídas do CLP........................................................................................... 221
Figura 177 - Leitura de um programa de CLP ..................................................................................................... 222
Figura 178 - Entradas dependente da energização dessa entrada ............................................................. 223
Figura 179 - Contato selo de um circuito em um diagrama Ladder ........................................................... 224
Figura 180 - Instruções SET e RESET ....................................................................................................................... 224
Figura 181 - Representação da porta lógica AND com o diagrama Ladder ............................................ 226
Figura 182 - Representação da porta lógica OR com o diagrama Ladder ................................................ 226
Figura 183 - Representação da porta lógica NOT com o diagrama Ladder ............................................. 226
Figura 184 - Representação da porta lógica XOR com o diagrama Ladder ............................................. 227
Figura 185 - Simplificação da tabela verdade pelo mapa de Karnaugh ................................................... 228
Tabela 1: Técnico em Automação Industrial ............................................................................................................18
Tabela 2: Conversão de pressão e vazão volumétrica ..........................................................................................30
Tabela 3: Consumo de potência de acordo com furos em tubulações de pneumática .........................56
Tabela 4: Comparação entre as normas ....................................................................................................................68
Tabela 5: Tamanho relativo das partículas ............................................................................................................. 111
Tabela 6: Comprimento de tubo equivalente à perda de carga por singularidades em metros ....... 140
Tabela 7: Comprimento de tubo equivalente à perda de carga por singularidades em metros ....... 141
Tabela 8: Tubo de aço para condução de fluidos e outros fins ...................................................................... 142
Tabela 9: Catálogo de cilindros FESTO .................................................................................................................... 147
Tabela 10: Catálogo de cilindros PARKER – forças (N) ....................................................................................... 148
Tabela 11: Tabela de velocidades.............................................................................................................................. 156
Quadro 1 - Propriedades físicas do ar comprimido ..............................................................................................26
Quadro 2 - Tipos de compressores ..............................................................................................................................36Quadro 3 - Tipo de Compressores ...............................................................................................................................41
Quadro 4 - Critérios para escolha de compressores .............................................................................................42
Quadro 5 - Consequências da presença de água condensada nas linhas de ar .........................................46
Quadro 6 - Secagem por refrigeração........................................................................................................................51
Quadro 7 - Secagem por absorção .............................................................................................................................51
Quadro 8 - Secagem por adsorção .............................................................................................................................52
Quadro 9 - Principais funções dos componentes da unidade de conservação ..........................................58
Quadro 10 - Identificação dos orifícios da válvula direcional ............................................................................67
Quadro 11 - Representação simbólica dos componentes .................................................................................82
Quadro 12 - Anotação em forma de quadro ...........................................................................................................88
Quadro 13 - Principais unidades utilizadas na hidráulica ................................................................................ 109
Quadro 14 - Composição de um sistema hidráulico ......................................................................................... 110
Quadro 15 - Composição de um sistema hidráulico ......................................................................................... 111
Quadro 16 - Comparação entre os tipos filtrantes hidráulicos ...................................................................... 112
Quadro 17 - Quadro comparativo entre os centros das válvulas direcionais ........................................... 117
Quadro 18 - Elementos construtivos das mangueiras ...................................................................................... 121
Quadro 19 - Dicas para instalação de mangueiras ............................................................................................. 122
Quadro 20 - Dicas para instalação de mangueiras ............................................................................................. 123
Quadro 21 - Fator de correção ................................................................................................................................... 146
Quadro 22 - Aplicações de cargas de Euler ........................................................................................................... 147
Quadro 23 - Comparação entre os sistemas elétrico, pneumático e hidráulico ..................................... 162
Quadro 24 - Comparação entre os sistemas pneumáticos, eletro-mecanico e eletrônicos ................ 163
Quadro 25 - Vantagens da utilização do sistema pneumático ...................................................................... 163
Quadro 26 - Vantagens da utilização do sistema hidráulico ........................................................................... 164
Quadro 27 - Mapeamento de posições de memória de um CLP .................................................................. 215
Quadro 28 - Símbolos Ladder para contatos NA e NF para diferentes tipos de fabricantes ............... 217
Quadro 29 - Símbolos Ladder para saídas de diferentes tipos de fabricantes ......................................... 217
Quadro 30 - Representação das entradas e saídas de acordo com a função mostrada na figura 174 .... 220
Quadro 31 - Letras para utilização nas entradas e saídas ................................................................................ 221
Quadro 32 - Funcionamento do SET e RESET ....................................................................................................... 225
Quadro 33 - Representação de portas lógicas ..................................................................................................... 225
Figura 186 - Representação do circuito simplificado (pelo mapa de Karnaugh) com o diagrama 
em Ladder ........................................................................................................................................................................ 228
Tabela 12: Tabela de valores ....................................................................................................................................... 157
Tabela 13: Tabela verdade da lógica AND .............................................................................................................. 225
Tabela 14: Tabela verdade da lógica OR ................................................................................................................. 226
Tabela 15: Tabela verdade da lógica NOT .............................................................................................................. 226
Tabela 16: Tabela verdade da lógica XOR .............................................................................................................. 227
Tabela 17: Tabela verdade ........................................................................................................................................... 227
1 Introdução ......................................................................................................................................................................17
2 Características da pneumática e do ar comprimido ........................................................................................21
2.1 Pneumática: características do ar comprimido ................................................................................22
2.2 Propriedades físicas do ar comprimido ..............................................................................................25
2.2.1 As leis utilizadas na pneumática ..........................................................................................26
3 Produção, preparação e distribuição do ar comprimido ...............................................................................35
3.1 Produção do ar comprimido ...................................................................................................................35
3.1.1 Compressores .............................................................................................................................36
3.1.2 Sistema de refrigeração ..........................................................................................................43
3.2 Preparação do ar comprimido ...............................................................................................................44
3.2.1 Umidade .......................................................................................................................................45
3.2.2 Resfriador posterior..................................................................................................................46
3.2.3 Reservatório de ar comprimido ...........................................................................................47
3.2.4 Filtros de ar comprimido ........................................................................................................48
3.2.5 Secadores de ar..........................................................................................................................49
3.2.6 Esquema completo de produção, armazenamento e limpeza do ar comprimido .....53
3.3 Distribuição do ar comprimido ..............................................................................................................54
3.3.1 Rede de distribuição ................................................................................................................543.3.2 Materiais utilizados nas redes de pressão ........................................................................56
4 Elementos pneumáticos ............................................................................................................................................61
4.1 Elementos pneumáticos de trabalho ..................................................................................................61
4.1.1 Atuadores pneumáticos .........................................................................................................62
4.2 Elementos de comando ............................................................................................................................64
4.2.1 Válvulas direcionais ..................................................................................................................64
4.3 Elementos de processamento de sinais..............................................................................................68
4.3.1 Temporizadores .........................................................................................................................71
4.3.2 Contadores ..................................................................................................................................72
4.4 Elementos de sinais ...................................................................................................................................72
4.4.1 Comandos diretos e indiretos ..............................................................................................73
4.4.2 Acionadores ................................................................................................................................73
5 Simbologias da pneumática e tecnologia do vácuo .......................................................................................81
5.1 Representação simbólica de acordo com o tipo de acionamento ...........................................81
5.1.1 Definição das posições (conforme VDI 3260) .................................................................81
5.1.2 Simbologia gráfica de circuitos pneumáticos conforme norma ISO 1219 
(NBR 8896) ............................................................................................................................................82
5.2 Tecnologia do vácuo ..................................................................................................................................83
5.2.1 Efeito Venturi ..............................................................................................................................84
Sumário
6 Comandos pneumáticos sequenciais e circuitos práticos .............................................................................87
6.1 Formas de representação .........................................................................................................................88
6.1.1 Diagramas de movimentos ...................................................................................................89
6.1.2 Diagrama de comando ...........................................................................................................90
6.2 Representação da numeração das simbologias de um circuito pneumático ......................90
6.2.1 Elementos de produção, tratamento e distribuição ....................................................91
6.3 Método intuitivo de construção de circuitos pneumáticos ........................................................92
6.4 Circuitos pneumáticos práticos .............................................................................................................95
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos ................................................................... 101
7.1 Hidrostática ................................................................................................................................................ 102
7.1.1 Leis aplicadas à hidráulica .................................................................................................. 102
7.1.2 Outras características da hidráulica ................................................................................ 104
7.2 Hidrodinâmica .......................................................................................................................................... 107
7.2.1 Velocidade x vazão ................................................................................................................ 107
7.3 Composição de um sistema hidráulico ............................................................................................ 110
7.3.1 Filtros .......................................................................................................................................... 111
7.3.2 Reservatórios hidráulicos .................................................................................................... 112
7.3.3 Resfriadores (trocadores de calor) ................................................................................... 113
7.3.4 Bombas hidráulicas ............................................................................................................... 113
7.3.5 Válvulas direcionais ............................................................................................................... 115
7.3.6 Válvula de desaceleração .................................................................................................... 118
7.3.7 Acumuladores ......................................................................................................................... 120
7.3.8 Mangueiras ............................................................................................................................... 120
7.3.9 Atuadores hidráulicos .......................................................................................................... 122
7.4 Circuitos hidráulicos práticos............................................................................................................... 123
8 Dimensionamento de sistemas pneumáticos e hidráulicos ...................................................................... 139
8.1 Dimensionamento de sistemas pneumáticos ............................................................................... 139
8.2 Dimensionamento de sistemas hidráulicos ................................................................................... 152
9 Comparação entre os sistemas elétricos, pneumáticos e hidráulicos .................................................... 161
10 Eletropneumática e eletro-hidráulica .............................................................................................................. 167
10.1 Principais componentes dos sistemas eletropneumáticos e eletro-hidráulicos ........... 167
10.1.1 Equipamento de saída de sinal ...................................................................................... 171
10.2 Circuitos eletropneumáticos práticos ............................................................................................ 172
10.3 Método cascata elétrica ...................................................................................................................... 183
10.3.1 Etapas da cascata elétrica ................................................................................................. 184
11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do CLP ........................................................... 193
11.1 A era dos controladores de lógica programável ........................................................................ 195
11.2 Utilização de um CLP ........................................................................................................................... 196
11.3 Estrutura interna do CLP ..................................................................................................................... 199
12 Capacidade e tiposde CLP .................................................................................................................................. 207
12.1 Classificação dos CLPS ........................................................................................................................ 207
12.2 Modos de operação de um CLP ....................................................................................................... 208
12.2.1 Princípio de funcionamento: diagrama em blocos ................................................. 209
12.2.2 Modos para verificar se o programa está certo e limpar o CLP .......................... 210
12.3 Comparação do CLP com outros sistemas de controle ........................................................... 210
13 Linguagens de programação ............................................................................................................................. 213
13.1 Norma IEC 61131-3 ............................................................................................................................... 213
13.2 Lógica de contatos ................................................................................................................................ 216
13.2.1 Símbolos básicos ................................................................................................................. 216
13.3 Diagrama de contatos em Ladder ................................................................................................... 217
13.3.1 Ligação de um CLP .............................................................................................................. 221
13.3.2 Representação de portas lógicas com o diagrama Ladder .................................. 225
13.3.3 Utilização do mapa de Karnaugh para a simplificação de circuitos em Ladder ...... 227
Referências ........................................................................................................................................................................ 231
Anexos ................................................................................................................................................................................ 236
Minicurrículo do Autor ................................................................................................................................................. 254
Índice .................................................................................................................................................................................. 255
Esta unidade curricular “Acionamento de Dispositivos Atuadores” 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 Lógicos Programáveis – CLPs (DCN-DN).
Estudaremos as principais características da pneumática e do ar comprimido, e os processos 
relacionados a 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 
até seu estágio 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. 
Estudaremos 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. Estudaremos, ainda, 
a eletropneumática e a eletro-hidráulica, mostrando suas principais vantagens com relação à 
pneumática e à 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 CLPs, conheceremos o histórico dos sistemas de controle, o conceito e a utilização 
do CLP, mostrando as gerações dos CLPs, conceitos e suas principais utilizações. Estudaremos 
os tipos de CLPs que existem, os seus modos de operação, a comparação do CLP com outros 
sistemas de controle, além do princípio de funcionamento do CLP. Aprenderemos as linguagens 
de programação utilizadas na indústria abordando as características de cada uma e especificando 
a lógica Ladder. Finalizando, entenderemos a transformação de uma cascata elétrica em um 
programa de CLP, mostrando as etapas dessa transformação.
A seguir são descritos na matriz curricular os módulos e as unidades curriculares previstos e sua 
respectiva carga horária.
Introdução
1
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL18
Tabela 1: Técnico em Automação Industrial
Módulos denoMInAção unIdAdes CurrICulAres CArgA
HorárIA
CArgA HorárIA
Módulo
Módulo Básico Fundamentos técnicos e 
científicos
• Fundamentos da Comunicação
• Fundamentos da Eletrotécnica
• Fundamentos da Mecânica
100 h
140 h
100 h
340 h
Módulo 
Introdutório
Fundamentos técnicos e 
científicos
• Acionamento de Dispositivos 
Atuadores
160 h
180 h
340 h
• Processamento de Sinais
Específico I Manutenção e Implemen-
tação de equipamentos e 
dispositivos
• Gestão da Manutenção
• Implementação de Equipamentos 
Dispositivos
• Instrumentação e Controle
• Manutenção de Equipamentos e 
Dispositivos
34 h
136 h
102 h
68 h
340 h
Específico II Desenvolvimento de 
sistemas de controle e 
Automação
• Desenvolvimento de Sistemas de 
Controle
• Sistemas Lógicos Programáveis
• Técnicas de Controle
100 h
160 h
80 h
340 h
Fonte: SENAI 
2
Características da pneumática e 
do ar comprimido
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: Autor
Ar atmosférico e ar comprimido
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.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL22
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.
Na indústria
Embora os conceitos básicos da Pneumática e sua aplicação sejam 
bastante conhecidos pela humanidade, foi preciso aguardar até o século XIXpara 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, 
como, 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. Também quando sopramos 
uma vuvuzela (Figura 2) utilizando a força do ar que sai de nossos pulmões, com 
pressão para gerar aquele som que reverbera nos estádios, estamos utilizando 
os princípios da Pneumática. De forma muito mais fácil, usamos a corneta de ar 
comprimido que já vem pronta, pois o ar atmosférico está comprimido no frasco 
e, quando apertamos o botão, sai com muita força e pressão – muito maior do 
que podemos produzir com os nossos pulmões.
2 CaraCterístiCas da pneumátiCa e do ar Comprimido 23
Figura 2 - Usos do ar ambiente e ar comprimido
Fonte: Autor
Então, como vimos, para transformar o ar comum em ar comprimido, 
precisamos combinar força e pressão. Vamos relembrar os conceitos relacionados 
a essas duas grandezas?
•	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). Como o pneu tem um volume máximo de capacidade, 
quanto mais ar inserimos maior é a quantidade de ar em seu interior. 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: Autor
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL24
Na indústria
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: Autor
A pressão atinge tudo o que está sobre 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 sobre ele, 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: Autor
O valor da pressão atmosférica ao nível do mar a uma temperatura de 20°C e a 
uma umidade relativa de 36% é de: 
2 CaraCterístiCas da pneumátiCa e do ar Comprimido 25
• 1atm (atmosfera) = 760mm (torricelli, coluna de mercúrio);
• 1atm (atmosfera) = 1 bar;
• 1atm (atmosfera) = 14,5lbf/pol² (libras por polegadas);
• 1atm (atmosfera) = 100.000 (105Pa) – Pascal (do físico Blaise Pascal);
• 1atm (atmosfera) = 1kgf/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.
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.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL26
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, 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.
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);
2 CaraCterístiCas da pneumátiCa e do ar Comprimido 27
• 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: Autor
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.
medindo a temperatura dos gases
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.
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 britânicos. 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?
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL28
 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 
estava com 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
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;
2 CaraCterístiCas da pneumátiCa e do ar Comprimido 29
• 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, 2012a
Fases de transformação da água
Como você sabe, quando aquecemos a água ela se transforma em vapor, e quando 
a resfriamos el se torna 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. 
As principais mudanças que ocorrem são:
• solidificação: transformação do estado líquido para o sólido;
• fusão: transformação do estado sólido para o líquido;
• condensação: transformação do vapor em água;
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL30
• 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 2 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 2: 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, 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. 
lei de pascal
O físico Blaise Pascal (Figura 8) 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 9. Ele viu que, ao pressionar 
a tampa da garrafa, a pressão era distribuída em todo o recipiente e em todas as direções.
2 CaraCterístiCas da pneumátiCa e do ar Comprimido 31
Figura 8 - Blaise Pascal
Fonte: FILOSOFIA, 2011
P
F
A
P
A
P
A
P
Figura 9 - Experimento de Pascal
Fonte: Autor
lei de Boyle-mariotte
Pela lei de Boyle-Mariotte (Figura 10) 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 11).
Figura 10 - Boyle-Mariotte
Fonte: Banco de imagens do google
Figura 11 - Experimento de Boyle-Mariotte
Fonte: Autor
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
lei de Gay-lussac 
Pela lei Gay-Lussac (Figura 12) 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 13).
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL32
Figura 12 - Gay-Lussac
Fonte: Banco de imagem do google
(1,00 atm) (1,37 atm)
Gelo Água Fervento 
Figura 13 - Experimento de Gay-Lussac
Fonte: Autor
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 (Figura 14) 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 15).
Figura 14 - Charles
Fonte: Banco de imagem do google
Gás Líquido
Figura 15 - Experimento de Charles
Fonte: Autor
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 .
 reCaPItuLando
Estudamos neste capítulo as características dos 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 33
Anotações:
3
Produção, preparação e distribuição 
do ar comprimido
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 16 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 16 - Produção, preparação e distribuição do ar comprimido
Fonte: FESTO, 2012a
3.1 Produção do ar ComPrImIdo
A partir da Figura 16, apresentaremos cada elemento que compõe essa rede, que é formada 
por 12 elementos. 
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL36
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:
• transformar o ar em ar comprimido;
• filtrar o ar; 
• armazenar o ar.
A Figura 17 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 17 - Compressor tipo pistão (amarelo), com reservatório de 25L (preto).
Fonte: Autor
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, 2001
Os compressores volumétricos (ou de descolamento positivo) e dinâmicos (ou 
turbocompressores) possuem subdivisões. A Figura 18 mostra essa subdivisão.
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 37
Pistão
Diafragma
Palhetas
Radiais
Parafuso
Lóbulos
Anel Líquido
Axiais
Compressores
Alternativos Rotativos
Volumétricos Dinâmicos
Figura 18 - Divisão dos compressores conforme a sua funcionalidade
Fonte: PARKER, 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 19, leva o ar através 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 19 - Compressor por pistão
Fonte: FESTO, 2012a
Compressor de diafragma
O compressor de diafragma (Figura 20) 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 INDUSTRIAL38
Figura 20 - Compressor por diafragma
Fonte: FESTO, 2012a
características dos compressores volumétricos rotativos
Compressor tipo palheta
O compressor tipo palheta (Figura 21) possui um rotor que gira excentricamente1 
em 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 21 - Compressor tipo palheta
Fonte: FESTO, 2012a
Compressor tipo parafuso
O compressor tipo parafuso (Figura 22) 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 GIRO EXCÊNTRICO
Dentro de um cilindro gira 
um rotor acionado pelo 
motor.
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 39
Figura 22 - Compressor tipo parafuso
Fonte: FESTO, 2012a
Compressor de lóbulo ou roots
O compressor de lóbulo ou roots (Figura 23) 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 23 - Compressor de lóbulo ou roots
Fonte: FESTO, 2012a
Compressor de anel líquido
O compressor de anel líquido (Figura 24) é um compressor de deslocamento 
rotativo. Um eixo com lâminas radiais 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 24 - Compressor de anel líquido
Fonte: FESTO, 2012a
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL40
características dos compressores dinâmicos
Compressor radial
O compressor radial (Figura 25) 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 25 - Compressor radial
Fonte: FESTO, 2012a
Compressor axial
O compressor axial é aquele em que a compressão do ar ocorre na 
direção axial, através de uma turbina rotativa, com lâminas fixas, conforme 
mostra a Figura 26.
Figura 26 - Compressor axial
Fonte: FESTO, 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. 
A Quadro 3 mostra uma comparação das principais características dos 
compressores.
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 41
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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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ou
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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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• o ar é isento de óleo;
• baixa sensibilidade contra sujeira;
• baixa eficiência;
• um líquido separador é necessário porque o líquido auxiliar é bombeado con-
tinuamente na câmara de pressão.
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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.
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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 
pressão quatro vezes maior que a pressão ambiente) são as mais comuns.
Quadro 3 - Tipo de Compressores
Fonte: FESTO, 2012a
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL42
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 
pressão 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: Autor
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.
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 limita-
dora 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 regu-
lagem é utilizada nos compressores rotativos e nos de êmbolo.
c) Regulagem por garras – Esta regulagem é utilizada nos compressores de êmbo-
lo de grande porte. Mediante garras, mantém-se aberta a válvula de sucção, evitando, 
assim, que o compressor continue comprimindo. 
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 43
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 regulagem da rotação pode ser feita manual ou automatica-
mente, dependendo da pressão de trabalho.
b) Regulagem por estrangulamento – A regulagem se faz mediante um simples 
estrangulamento no funil de sucção, e o compressor pode, assim, ser regulado para 
determinadas cargas parciais. Essa regulagem é encontradaem compressores de êm-
bolo 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 acio-
nador 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 regu-
lada 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 
o intuito de:
• 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);
• aproximar o melhor possível da transformação isotérmica, embora seja 
dificilmente atingida devido à pequena superfície para troca de calor;
• evitar deformação do bloco e do cabeçote devido às temperaturas;
• aumentar a eficiência do compressor.
O sistema de refrigeração compreende duas fases:
• resfriamento dos cilindros de compressão; e
• resfriamento do resfriador intermediário.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL44
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 água
Os 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.
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:
• 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;
• 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 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 45
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 sentiremos 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 ocorrer 
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: 
• água;
• óleo;
• poeira. 
Exatamente. 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. 
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. 
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL46
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: Autor
Portanto, é da maior importância 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 27.
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 47
Simbologia
Figura 27 - Resfriador posterior com a sua simbologia
Fonte: PARKER, 2000
O resfriador posterior é simplesmente um trocador de calor utilizado para 
resfriar o ar comprimido. Tem como principais funções:
• retirar cerca de 75 a 90% do vapor de água contido no ar comprimido, bem 
como vapores de óleo; 
• 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:
• um corpo geralmentecilíndrico no qual se alojam feixes de tubos 
confeccionados com materiais de boa condução de calor, formando no 
interior do corpo uma espécie de colmeia;
• 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 através do sistema 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 28 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 28 - Reservatório de ar comprimido com a sua simbologia
Fonte: PARKER, 2000
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL48
Em geral, o reservatório possui as seguintes funções:
• armazenar o ar comprimido;
• resfriar o ar, auxiliando na eliminação do condensado;
• compensar as flutuações de pressão em todo o sistema de distribuição;
• estabilizar o fluxo de ar;
• 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.
O reservatório deve estar localizado:
• de modo que todos os drenos, conexões e aberturas de inspeção sejam 
facilmente acessíveis;
• em espaços de livres e de fácil acesso – em nenhuma condição o reservatório 
deve ser enterrado ou instalado em local de difícil acesso; 
• de preferência, fora da casa dos compressores e localizado na sombra, para 
facilitar a condensação da umidade e do óleo contidos no ar comprimido; 
• 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; 
• de maneira que o dreno seja, preferencialmente, automático. 
 FIQUE 
 ALERTA
Os reservatórios são submetidos a uma prova de pressão 
hidrostática antes da utilização, 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 fluido. O filtro de ar comprimido aparece, geralmente, 
em três posições diferentes: 
• antes do secador de ar comprimido; 
• depois do secador de ar comprimido;
• 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.
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 49
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.
consequências do ar comprimido contaminado
• obstrução de orifícios;
• desgaste de vedações;
• erosão nos componentes pneumáticos;
• redução de eficiência de produtividade da máquina;
• custos elevados com paradas de máquinas.
ações dos principais contaminantes – vapores
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:
• ferrugem na tubulação;
• deterioração de vedações;
• imperfeições em processo de pintura;
• erro de leitura de instrumentos;
• 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.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL50
Ar seco industrial não é aquele totalmente isento de água; 
é o ar que, após um processo 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. 
O Quadro 6, Quadro 7 e Quadro 8 mostram esses tipos de secagem.
M
ÉT
o
d
o
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 água existente seja retirada em grande parte e não prejudique, de modo algum, 
o funcionamento dos equipamentos. 
As principais funções deste sistema são as seguintes: 
• remover a água; 
• provocar uma emulsão com o óleo lubrificante do compressor (Figura 
29) no compartimento de resfriamento, auxiliando na remoção de certa 
quantidade;
• resfriar o ar.
Fu
n
CI
o
n
A
M
en
To
O funcionamento da secagem por refrigeração é a seguinte:
• O ar comprimido entra, inicialmente, em um “pré-resfriador” (trocador de calor) (A), 
sofrendo uma queda de temperatura 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.
• Durante esta 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.
• 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.
• O calor adquirido serve para recuperar sua energia e evitar o resfriamento por ex-
pansão, que ocasionaria a formação de gelo se fosse lançado a uma baixa tempera-
tura na rede de distribuição, devido à alta velocidade.
Pr
In
CI
PA
Is
 
C
A
r
A
C
Te
rí
sT
IC
A
s • Necessita de energia externa.
• É utilizado na indústria metalúrgica.
2 MASSA HIGROSCÓPICA
Massa com capacidade de 
absorver líquidos. Entre 
esses materiais, podemos 
citar a silica gel, o sulfato 
de cobre e a madeira.
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 51
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 29 - Secagem por refrigeração
Fonte: PARKER, 2000
Quadro 6 - Secagem por refrigeração
Fonte: Autor
M
ÉT
o
d
o
É o método que utiliza, em um circuito, uma substância sólida ou líquida com 
capacidade de absorver outra substância líquida ou gasosa. Este processo é também 
chamado de processo químico de secagem, pois o ar é conduzido no interior de 
um volume por meio de uma massa higroscópica2, insolúvel ou deliquescente que 
absorve a umidade do ar, processando-se uma reação química.
Fu
n
CI
o
n
A
M
en
To
A umidade retirada e a substância diluída são depositadas na parte inferior do invó-
lucro, junto a um dreno, de onde são eliminadas para a atmosfera. 
As substâncias higroscópicas são classificadas como: 
• insolúveis – quando reagem quimicamente com o vapor d’água, sem seliquefaz-
erem; 
• deliquescentes – quando, ao absorverem o vapor d’água, reagem e se tornam 
líquidas. 
Pr
In
CI
PA
Is
 
C
A
r
A
C
Te
rí
sT
IC
A
s • É um processo químico.
• Dispensa a necessidade de energia externa.
• Tem instalação e manutenção simples.
• É utilizado geralmente cloreto de sódio.
Simbologia
Ar seco
Pastilhas dessecantes
Condensado
Drenagem
Ar úmido
Figura 30 - Secagem por absorção
Fonte: PARKER, 2000
Quadro 7 - Secagem por absorção
Fonte: Autor
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL52
M
ÉT
o
d
o
Este método também é conhecido como processo físico de secagem. Teoricamente, 
é admitido que na superfície dos corpos sólidos há forças desbalanceadas, influen-
ciando moléculas líquidas e gasosas com sua força de atração. 
Admite-se, portanto, que as moléculas (adsorvato) são adsorvidas nas camadas 
mono ou multimoleculares dos corpos sólidos.
Fu
n
CI
o
n
A
M
en
To
O processo de adsorção é regenerativo; a substância adsorvente, após estar saturada 
de umidade, permite a liberação de água quando submetida a um aquecimento 
regenerativo. A Figura 31 mostra a secagem por torres duplas, que é o tipo mais co-
mum de secagem. Por meio de uma válvula direcional, o ar úmido é orientado para 
uma torre, onde haverá a secagem do ar. Na outra torre ocorrerá 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, é 
provocada a evaporação da umidade. 
Por meio de um fluxo de ar seco, a água em forma de vapor é arrastada para a 
atmosfera. Terminado um período de trabalho pré-estabelecido, 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 à automatização efetuada.
Pr
In
CI
PA
Is
 
C
A
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A
C
Te
rí
sT
IC
A
s • É um elemento secante regenerável; 
• Tem manutenção simples; 
• Dispensa a necessidade de parar o fornecimento para regenerar o elemento 
secante; 
• Utiliza-se geralmente sílica gel.
Simbologia
Ar
úmido
Ar seco
Secando
Secando
Adsorvente
Regenerando
Regenerando
Esquematização da secagem por adsorção
Ar seco
Figura 31 - Secagem por adsorção
Fonte: PARKER, 2000
Quadro 8 - Secagem por adsorção
Fonte: Autor
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 53
3.2.6 esquemA completo de produção, ArmAzeNAmeNto e 
limpezA do Ar comprimido
A Figura 32 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 32 - Esquema da produção, armazenamento e limpeza do ar comprimido
Fonte: PARKER, 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.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL54
3.3 dIStrIbuIção do 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.
A rede possui duas funções básicas:
• comunicar a fonte produtora com os equipamentos consumidores; e
• 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 33 mostra esses tipos 
de ligações.
a b
Figura 33 - a) Rede de ar comprimido com circuito aberto; b) Circuito fechado e circuito misto
Fonte: FESTO, 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, 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. 
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 55
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 34 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 34 - Colocação de dreno e inclinação das tubulações
Fonte: FESTO, 2012a
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:
• Vermelho – Indica pressão de alimentação ou linha de pressão. Exemplo: 
compressor.
• Violeta – Indica que a pressão do sistema de transformação de energia foi 
ampliada. Exemplo: multiplicador de pressão.
• Laranja – Indica linha de comando, pilotagem ou que a pressão básica foi 
reduzida. Exemplo: pilotagem de uma válvula.
• Amarelo – Indica um controle de passagem do fluxo. Exemplo: utilização de 
válvula de controle de fluxo.
• Azul – Indica fluxo em descarga, escape ou retorno ao reservatório. Exemplo: 
exaustão para atmosfera.
• Verde – Indica sucção ou linha de drenagem. Exemplo: sucção do compressor.
• Branco – Indica fluido inativo. Exemplo:armazenagem.
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL56
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 3.
Tabela 3: 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, 2001
A eliminação completa de todos os vazamentos é 
impossível, porém, eles devem ser reduzidos ao máximo 
com uma manutenção preventiva do sistema, de 3 a 5 
vezes por ano.
 VOCÊ 
 SABIA?
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) Tubulações primárias
• cobre;
• latão;
• aço-liga;
• tubo de aço preto (galvanizado);
• tubos sintéticos (plástico).
b) Tubulações secundárias
São utilizados tubos sintéticos, que proporcionam boa resistência mecânica, 
apresentando uma elevada força de ruptura e grande flexibilidade. São usados 
tubos de polietileno e tubos de nylon, cujas características são:
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 57
• Polietileno – aplicação de vácuo até pressões de 700 kPa e temperatura de 
trabalho de -37 ºC a 40 ºC.
• Nylon – é mais resistente do que o polietileno, sendo mais recomendado 
para aplicação de vácuo até 1,700 kPa e temperatura de 0 ºC a 70 ºC.
Estes tubos possuem diversos diâmetros, mas os mais comuns são os de 4, 6, 8 
e 10mm. A Figura 35 mostra os tubos secundários.
a b
Figura 35 - a) Tubo de polietileno; b) Tubo de nylon
Fonte: FESTO, 2012b
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 36.
Figura 36 - Conexão instantânea
Fonte: PARKER, 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:
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL58
• filtro;
• válvula reguladora de pressão (regulador);
• lubrificador.
Um ponto importante que devemos saber é que o ar que 
está na unidade de conservação é chamado de pressão 
de rede e, após a unidade de conservação, é chamado de 
pressão de trabalho.
 VOCÊ 
 SABIA?
O Quadro 9 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 
manômetros: 
• 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 9 - Principais funções dos componentes da unidade de conservação
Fonte: PARKER, 2001
3 Produção, PreParação e distribuição do ar comPrimido 59
A Figura 37 mostra a junção dos componentes citados formando, assim, a 
unidade de conservação.
Simbologia
Figura 37 - Unidade de conservação com as suas simbologias
Fonte: FESTO, 2012b
 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. 
4
elementos pneumáticos
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 38.
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 38 - Distribuição dos componentes de acordo com o tipo de elemento
Fonte: FESTO, 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.
62 AUTOMAÇÃO 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 25mm), com cursos de até 50mm. 
A Figura 39 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 39 - Atuadores de simples ação com suas respectivas simbologias
Fonte: FESTO, 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.
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 40 mostra esse tipo de atuador.
4 ElEmEntos pnEumáticos 63
Figura 40 - Atuador de dupla ação
Fonte: PARKER, 2001
Na Figura 40 percebemos que o ar é colocado no orifício da direita, e do orifício 
da esquerda é 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 41.
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 41 - 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 42 mostra um atuador tipo motor e outro com giro controlado.
Simbologia
a
Simbologia
b
Figura 42 - a) Atuador com giro controlado; b) Atuador tipo motor (motor tipo palheta), com suas respectivas simbologias
Fonte: FESTO, 2012b
64 AUTOMAÇÃO 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 43 mostra esses tipos de atuadores. 
a)
c)
e)
b)
d)
Figura 43 - a) Atuadores com haste passante; b) Tandem; c) Sem haste; d) Com garra; e) Com músculos
Fonte: FESTO, 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 44 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 44 - Válvula direcional 5/2 vias com duplo piloto e acionamento manual, com a sua simbologia
Fonte: FESTO, 2012b
4 ElEmEntos pnEumáticos 65
O funcionamento da válvula direcional, como a que está apresentada na Figura 
44, é o seguinte: 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 quantidade 
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 através de 
acionamentos. 
A Figura 45 mostra essa representação.
Figura 45 - Válvula direcional com três direções
Fonte: PARKER, 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 46 mostra a utilização desses símbolos. A leitura deve ser efetuada em 
somente um dos quadrados.
Figura 46 - Válvula direcional com cinco vias
Fonte: PARKER, 2001
66 AUTOMAÇÃO 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 46 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 47.
a ) b ) c ) d ) e ) f )
h )
a b
i ) a o bg )
Figura 47 - 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 CETOP (Comitê Europeu de Transmissão Óleo, Hidráulica e Pneumática) 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 67
A Figura 48 mostra uma válvula direcional com a representação dos orifícios.
14 12
4
5 1 3
Figura 48 - Representação dos orifícios de uma válvula direcional
Fonte: PARKER, 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 claramentea função de cada orifício.
No Quadro 10 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 os escapes. 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 for-
necedores 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 10 - Identificação dos orifícios da válvula direcional
Fonte: Autor
68 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
A Tabela 4 mostra a comparação entre as normas
Tabela 4: 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, 2001; FESTO, 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 49 mostra um exemplo utilizando esta válvula de 3/2 vias.
1 3
2
1012
Figura 49 - Válvula 3/2 vias com duplo piloto
Fonte: PARKER, 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 69
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 unidirecional ou bidirecional.
• Válvulas de controle de fluxo variável unidirecional – Este tipo de válvula 
controla somente um dos lados de vazão, permitindo a livre passagem para 
o outro lado. A Figura 50 mostra este tipo de válvula.
 
2 12 1
Simbologia
Figura 50 - Válvula de controle de fluxo variável unidirecional
Fonte: PARKER, 2001
Na Figura 50, percebemos na 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 51 mostra esse tipo de válvula.
 
2 1
Simbologia
Figura 51 - Válvula de controle de fluxo variável bidirecional
Fonte: PARKER, 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.
70 AUTOMAÇÃO 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 52).
A
A
Y
(P2)
Y
(P2)
x
(P1)
x
(P1)
X Y
Figura 52 - Válvula alternadora
Fonte: FESTO, 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 53).
A
A
X
(P1)
Y
(P2)
X
(P1)
Y
(P2)X Y
Figura 53 - Válvula de simultaneidade
Fonte: FESTO, 2012b
4 ElEmEntos pnEumáticos 71
• 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 54).
P
A
R
Figura 54 - Válvula de controle de fluxo com escape rápido
Fonte: PARKER, 2001
Pesquise o funcionamento de uma válvula de escape rápido. Você 
pode encontrar essa informação na Apostila da Parker: Tecnologia 
Pneumática Industrial ou na Apostila da Festo: 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 55 mostra um temporizador.
t1 t10 0P P
a a
S S
Simbologia
a
P R
Simbologia
S
Figura 55 - Temporizador com suas simbologias
Fonte: FESTO, 2012b
O importante que você dever saber é que um contato NA significa que a válvula 
inicialmente é aberta para a passagem de ar de Ppara S, enquanto NF significa 
que inicialmente essa passagem é fechada. 
Analisando a simbologia descrita na Figura 55, vemos que o temporizador 
funciona da seguinte maneira: 
• o botão graduado é, na verdade, uma válvula reguladora de fluxo 
unidirecional que serve para regular a entrada de ar que ocorre em a; 
• o ar que entra em a vai entrar em uma espécie de armazenador (representado 
pelo balão); 
• 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; 
72 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• quando a força de pressão do balão for menor do que a força da mola, a 
válvula direcional volta ao normal, reiniciando o tempo. O funcionamento 
desse temporizador pneumático é de um temporizador on-delay.
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 56 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 = Contagem
y = Reset
Figura 56 - Contador pneumático com a sua simbologia
Fonte: FESTO, 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 ElEmEntos pnEumáticos 73
4.4.1 comANdos diretos e iNdiretos
Os elementos responsáveis por tais alterações de fluxo são os acionamentos, 
que podem ser classificados em: 
• comando direto – é assim definido quando a força de acionamento atua 
diretamente sobre qualquer mecanismo que cause a inversão da válvula;
• comando indireto – é assim definido quando a força de acionamento atua 
sobre qualquer dispositivo intermediário 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 depende 
de um acionador, que pode ser um botão ou fim de curso. A Figura 57 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 57 - a) Acionamento direto; b) Acionamento indireto
Fonte: PARKER, 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 
58 mostra alguns tipos de acionamentos musculares.
74 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Botão
Simbologia Simbologia Simbologia
Alavanca Pedal
Figura 58 - Tipos de acionamentos musculares
Fonte: PARKER, 2001
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 59)
Simbologias
Figura 59 - Acionamento por pino
Fonte: PARKER, 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 60).
4 ElEmEntos pnEumáticos 75
Simbologias
Figura 60 - Acionamento por rolete
Fonte: PARKER, 2001
• Acionamento por rolete escamoteável – 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 61 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 61 - Acionamento por rolete escamoteável
Fonte: PARKER, 2001
A Figura 62 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 62 - Posicionamento dos acionamentos mecânicos. a) por pino; b) por rolete; c) por rolete escamoteável
Fonte: PARKER, 2001
76 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
• 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 63).
Figura 63 - Acionamentos pneumáticos: piloto negativo
Fonte: PARKER, 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 64).
Figura 64 - Acionamentos pneumáticos: piloto positivo
Fonte: PARKER, 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. Vamos analisar cada um deles.
4 ElEmEntos pnEumáticos 77
• Por 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 65).
Figura 65 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando interno
Fonte: PARKER, 2001
• Por eletroímã e válvula de pré-comando externo – Quando o solenoide é 
energizado, o campo magnético criado desloca o induzido, liberando o piloto 
externo. Funciona com o solenoide em conjunto com o ar comprimido (Figura 66).
Figura 66 - Acionamento combinado por eletroímã e válvula de pré-comando externo
Fonte: PARKER, 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 67).
Figura 67 - Acionamento combinado por solenoide e piloto ou botão
Fonte: PARKER, 2001
78 AUTOMAÇÃO 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 como, 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 79
Anotações:
5
Simbologias da pneumática e 
tecnologia do vácuo
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 68 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 68 - Válvula direcional 2/2 vias NF com acionamento por rolete e retorno por mola
Fonte: PARKER, 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:
• Posição de repouso da instalação – A instalação está sem energia. O estado dos 
componentes é definido pela configuração geral do sistema.
• 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).
82 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• 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 11 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 11 - Representação simbólica dos componentes
Fonte: Autor
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 83
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:
• movimentação de cargas;
• manipulação de peças frágeis;
• manipulação de peças com temperatura elevada, usando ventosas de silicone;
• operações que requerem condições de higiene;
• movimentação de peças muito pequenas;
• 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 69, é efetuada a retirada de uma tampa móvel. Com a 
retirada da tampa vai ser criada 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 69 - Princípio de funcionamento de um vácuo
Fonte: PARKER, 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.
84 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
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 dear que flui pela redução do tubo. 
A Figura 70 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 70 - Princípio do efeito de Venturi e ventosas
Fonte: FESTO, 2012b
Pesquise sobre o funcionamento da técnica do injetor de ar 
para a geração do vácuo.
 SAIBA 
 MAIS
A Figura 71 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 85
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, 
qualquer seção
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 71 - Simbologias das ventosas de acordo com a sua aplicação
Fonte: PARKER, 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.
6
Comandos pneumáticos sequenciais e 
circuitos práticos
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 transportadora de rolos 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 72 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 72 - Exemplo para aplicação da representação dos movimentos
Fonte: PARKER, 2001
88 AUTOMAÇÃO 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.
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 12 mostra essa anotação.
MoVIMenTo CIlIndro A CIlIndro b
1 avança parado
2 parado avança
3 recua parado
4 parado recua
Quadro 12 - Anotação em forma de quadro
Fonte: PARKER, 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 89
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 73 e Figura 74 exemplificam esse diagrama.
1 2 3 4 5
5 = 1
Cilindro
avançado
recuado
Passos
Figura 73 - Diagrama trajeto-passo
Fonte: PARKER, 2001
Cilindro
avançado
recuado
1 2 3 4 5
1
0
1
0
5 = 1
A
Cilindro
avançado
recuado
B
Figura 74 - Exemplo de diagrama trajeto-passo
Fonte: PARKER, 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 75 mostra esse diagrama.
1
1
0
0
Tempo
Figura 75 - Diagrama trajeto-tempo
Fonte: PARKER, 2001
90 AUTOMAÇÃO 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 76 mostra esse diagrama.
1 2 3 4 5
5 = 1
Cilindro
avançado
recuado
Trajeto
Passos
Figura 76 - Diagrama de comando
Fonte: PARKER, 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. Essa forma de representação 
pode ser dividida assim:
a) elementos de trabalho – é o atuador; 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
b) elementos de comando – é a válvula direcional que controla o atuador; 
podem ser representados por:
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 91
c) 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
d) 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?
e) 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 1.6a.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 77.
92 AUTOMAÇÃO 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 77 - Divisão de um circuito pneumático, utilizando uma representação numérica e por letras
Fonte: FESTO, 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, 
como, 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 78 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 78 - Exemplo para utilizar o método intuitivo: transporte de produtos
Fonte: PARKER, 2001
procedimento para a realização do projeto
Para fazer o projeto, é recomendado o cumprimento das seguintes etapas:
1 - determinar a sequência de trabalho;
2 - elaborar o diagrama de trajeto-passo;
6 Comandos pneumátiCos sequenCiais e CirCuitos prátiCos 93
3 - colocar no diagrama trajeto-passo os elementos fins de curso a serem utilizados;
4 - desenhar os elementos de trabalho;
5 - desenhar os elementos de comando correspondentes;
6 - desenhar os elementos de sinais;
7 - desenhar os elementos de abastecimento de energia;
8 - traçar as linhas dos condutores de sinais de comando e de trabalho;
9 - identificar os elementos;
10 - colocar no esquema a posição correta dos fins de curso, conforme o 
diagrama de trajeto e passo;
11 - verificar se é necessária alguma anulação de sinais permanentes 
(contrapressão) em função do diagrama de trajeto-passo;
12 - introduzir as condições marginais.
Resolução do circuito
Uma sequência para resolver esse circuito é o seguinte:
A+ b+ A- b-
Formas de fazer o circuito
O circuito pode ser feito de duas maneiras:
1) 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.
2) Fazer a sequência de funcionamento por meio do método intuitivo, 
utilizando setas:
94 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
A Figura 79 mostra essa sequência.
Botão A+
a1
b1
B+
A-
a0 B-
Figura 79 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo
Fonte: FESTO, 2012B
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; e
• b0 representa o acionamento do fim de curso B recuado.
O circuito ficaria como está exposto na Figura 80.
1
5 3
14 4 2
5
4 2
1
2
3
a1
1412 12
3
1
b1
a0
A
B
Figura 80 - Acionamento indireto para avanço e retorno dos cilindros A e B
Fonte: PARKER, 2001
Utilizando as representações mostradas anteriormente, o circuito ficaria como 
mostra a Figura 81.
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 81 - Circuito pneumático com a representação em forma de letras e numérica
Fonte: FESTO, 2012b
6 Comandos pneumátiCos sequenCiais e CirCuitos prátiCos 95
6.4 CIrCuItoS PneumátICoS PrátICoS
a) Circuito 1
Comandar um atuador de simples ação (comando direto).
A Figura 82 mostra este tipo de circuito. Ao acionar o botão a2, modificará 
internamente a posição da válvula direcional, 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 82 - Circuito 1
Fonte: PARKER, 2001
b) Circuito 2
Comandar um atuador de simples ação utilizando uma válvula simples piloto 
(comando indireto).
A Figura 83 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 83 - Circuito 2
Fonte: PARKER, 2001
96 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
c) Circuito 3
Comandar um atuador de simples ação utilizando uma válvula duplo piloto.
A Figura 84 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 84 - Circuito 3
Fonte: PARKER, 2001
d) Circuito 4
Comandar um atuador de simples ação de dois pontos diferentes e 
independentes (utilizar elemento OU).
A Figura 85 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 85 - Circuito 4
Fonte: PARKER, 2001
6 Comandos pneumátiCos sequenCiais e CirCuitos prátiCos 97
e) Circuito 5
Comandar um atuador de simples ação por meio de acionamento 
simultâneo de duas válvulas acionadas por botão (comando bimanual, 
utilizar elemento E).
A Figura 86 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 moladeixe 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 86 - Circuito 5
Fonte: PARKER, 2001
f) Circuito 6
Comando indireto de um atuador de dupla ação, utilizando uma válvula duplo 
piloto e com controle de velocidade do atuador.
A Figura 87 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, voltando o atuador ao 
início. O atuador terá controle de velocidade de retorno por meio da válvula 
reguladora de fluxo a.01.
98 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
1
5 3
4 2
1
2 2
3 1 3
12
A
a.01 a.02
a2 a1
14
a0
Figura 87 - Circuito 6
Fonte: PARKER, 2001
g) Circuito 7
Comando de um atuador de dupla ação com avanço lento e retorno acelerado.
A Figura 88 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 através 
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 88 - Circuito 7
Fonte: PARKER, 2001
h) Circuito 8
Comando de um atuador de dupla ação, com ciclo contínuo utilizando uma 
válvula botão trava e controle de velocidade.
6 Comandos pneumátiCos sequenCiais e CirCuitos prátiCos 99
A Figura 89 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.
Figura 89 - Circuito 8
Fonte: PARKER, 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.
7
hidráulica: características, 
componentes e circuitos práticos
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 90).
Figura 90 - Roda d’água
Fonte: Autor 
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:
• transmitir energia; 
102 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• lubrificar peças móveis; 
• vedar folga entre essas peças móveis; 
• resfriar ou dissipar calor; 
• limpar o sistema. 
Os principais fluidos hidráulicos que existem são:
• água (com aditivo); 
• óleos minerais; 
• fluidos sintéticos; 
• 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.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 103
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 91.
10
1cm2
100
10cm2
Figura 91 - Princípio de uma prensa hidráulica
Fonte: PARKER, 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 92 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 92, temos: 
104 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
P1
P2
A Z1
Z22
1
Peso da água
Figura 92 - Aplicação da lei de Stevin
Fonte: SOUZA, R., 2010 
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
• Fácil instalação dos diversos elementos;
• rápida parada e inversão de movimento;
• variações micrométricas na velocidade;
• sistemas autolubrificantes;
• pequeno tamanho e peso em relação à potência consumida;
• sistemas seguros contra sobrecargas;
• alta potência (força);
• velocidade variável – através da válvula reguladora de fluxo; 
• proteção contra sobrecarga – através da válvula de segurança ou limitadora 
de pressão;
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 105
• adaptação à forma do recipiente em que está armazenado – os líquidos têm 
a propriedade de tomar a forma do recipiente em que estão armazenados;
• incompressibilidade dos líquidos – um líquido, quando é pressionado, exibe 
características de sólidos. Os líquidos 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.
transmissão de força
A força é transmitida através 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 93 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 93 - Força exercida sobre um objeto com sólido e sobre objeto com líquido
Fonte: PARKER, 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. 
106 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
A Figura 94 mostra esse exemplo:
F1P1
A1
A2
P2
Figura 94 - Exemplo de um intensificador de pressão
Fonte: PARKER, 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). 
Na Figura 95 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 95 - Reservatórios de água
Fonte: PARKER, 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 96, perceberemos que, quanto mais próximo da base 
estiver o furo, maior será a pressão hidrostática e o jato de líquido irá mais longe.
 
Figura 96 - Reservatório de água com três furos
Fonte: PARKER, 1999
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 107
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.
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 97 mostra esse princípio. 
Pressão menor
 
Figura 97 - Aplicação do princípio de Bernouli
Fonte: PARKER, 1999
108 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 98 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 98 - Exemplo de fluxo laminar e turbulento
Fonte: PARKER, 1999
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).
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 109
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:
• indicar que a energia de trabalho, na forma de movimento de líquido 
pressurizado, está presente no sistema;
• 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. 
As principais unidades utilizadas na hidráulica são apresentadas no Quadro 13.
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 cúbicopor revolução).
Quadro 13 - Principais unidades utilizadas na hidráulica
Fonte: Autor
110 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
7.3 ComPoSIção de um SIStema hIdráuLICo
O sistema hidráulico possui diversos componentes e está dividido conforme 
mostra a Quadro 14.
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, tubos e mangueiras.
Sistema hidráulico
Fonte de 
energia
Trabalho
a ser
executado
Grupo de
geração
Grupo de
controle
Grupo de 
atuação
Grupo de
ligação
Quadro 14 - Composição de um sistema hidráulico
Fonte: PARKER, 1999 
O Quadro 15 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 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 111
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 15 - Composição de um sistema hidráulico
Fonte: PARKER, 1999
O reservatório e os filtros (tanto do reservatório quanto de fora dele) são vistos 
na Figura 99, 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 99 - a) Reservatório; b) Filtros
Fonte: PARKER, 1999
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:
• perda de produção;
• custo de reposição de componentes;
• trocas constantes de fluido;
• custo no descarte do fluido;
• 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 5.
Tabela 5: 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, 1999
112 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 16 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 16 - Comparação entre os tipos filtrantes hidráulicos
Fonte: PARKER, 1999
Um sistema hidráulico possui determinados tipos de filtros que estão 
apresentados no anexo B.
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 100 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 100 - Esquema de um reservatório
Fonte: PARKER, 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 101 mostra esses três tipos de reservatórios.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 113
Suspenso
Convencional
Em forma de L
Figura 101 - Tipos de reservatórios
Fonte: PARKER, 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 102 mostra esses tipos de resfriadores.
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 102 - Resfriadores
Fonte: PARKER, 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. 
114 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
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 da 
sucção da bomba). 
As principais causas da aeração são:
• reservatório com nível do óleo abaixo do recomendado;
• filtro de sucção instalado próximo do nível do óleo, gerando a criação de 
vórtice, permitindo, assim, a entrada do ar;
• linha de sucção permitindo a entrada de ar com uso de braçadeira inadequada 
ou rachaduras na tubulação;
• posicionamento incorreto da linha de retorno no reservatório, próximo à 
linha de sucção, gerando turbulência (agitação no reservatório).
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 115
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: 
• de centro aberto;
• de centro fechado;
• de centro em tandem;
• 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 103).
A B
P T
Figura 103 - Válvula direcional de centro aberto
Fonte: PARKER, 1999
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 104. 
116 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
A B
P T
Figura 104 - Válvula direcional de centro fechado
Fonte: PARKER, 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 105).
A B
P T
Figura 105 - Válvula direcional de centro em tandem
Fonte: PARKER, 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. 
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 106).
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 117
A B
P T
Figura 106 - Válvula direcional de centro aberto negativo
Fonte: PARKER, 1999
No Quadro 17 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 
fechado
Cada atuador individual 
no sistema opera inde-
pendentemente 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 17 - Quadro comparativo entre os centros das válvulas direcionais
Fonte: PARKER, 1999
118 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 107 mostra esse tipo de válvula.
a) b)
Figura 107 - a) Válvula de desaceleração; b) Simbologia
Fonte: PARKER, 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 108 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 108 - a) Válvula reguladora de pressão; b) Um circuito utilizando uma válvula reguladora de pressão
Fonte: PARKER, 1999
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 119
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 109 
mostra este tipo de válvula.
a) b) 
Figura 109 - a) Válvula controladora de vazão com pressão compensada; b) Simbologia 
Fonte: PARKER, 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 compensada tipo restritora e bypass 
na apostila da PARKER – 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 pressãoajustada 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 110 mostra os tipos de válvulas de pressão existentes.
Válvula limitadora
de pressão
 Válvula de sequência
com retenção
Válvula de contrabalanço
com retenção
Vávula de contrabalanço
diferencial com retenção
Válvula redutora de pressão
com retenção
Válvula de descarga
Figura 110 - Tipos de válvulas redutoras de pressão
Fonte: PARKER, 1999
120 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Pesquise sobre o funcionamento destes tipos de válvulas 
redutoras de pressão. Procure na apostila da Parker – 
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:
• como equipamento auxiliar de emergência;
• como amortecedor de pancadas hidráulicas;
• para aumentar a velocidade de um atuador; entre outras.
A Figura 111 mostra um acumulador.
Figura 111 - Acumulador
Fonte: PARKER, 1999
7.3.8 mANGueirAs
Basicamente, todas as mangueiras consistem de três partes construtivas:
1) tubo interno ou alma de mangueira: deve ser construído de material flexível 
e de baixa porosidade, ser compatível química e termicamente com o fluido a ser 
conduzido; podem ser utilizados nitrílica, neoprene, policloropreno, EPDM/butil 
ou silicone;
2) reforço ou carcaça: considerado como elemento de força de uma mangueira, 
o reforço é quem determina a capacidade 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;
3) 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.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 121
No Quadro 18 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 18 - Elementos construtivos das mangueiras
Fonte: PARKER, 1999
No Quadro 19, 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 exce-
dido provocam redução da vida útil da mangueira.
122 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
O uso de adaptadores e/ou conexões curvas, quando 
necessário, 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 comprimento da mangueira.
Utilize abraçadeiras para melhorar a instalação da 
mangueira, evitando assim, proximidade com ambi-
entes de alta temperatura ou abrasão.
Quadro 19 - Dicas para instalação de mangueiras
Fonte: PARKER, 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.
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 112 mostra esse tipo de atuador.
Cilindro telescópico 
de ação simples
Cilindro telescópico 
de ação dupla
Figura 112 - a) Atuador telescópico; b) Simbologia
Fonte: PARKER, 1999
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 123
7.4 CIrCuItoS hIdráuLICoS PrátICoS
No Quadro 20 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 20 - Dicas para instalação de mangueiras
Fonte: PARKER, 1999
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 113 mostra o 
esquema deste circuito.
w w
Figura 113 - Circuito de descarga
Fonte: FESTO, 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.
124 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
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 114 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 114 - Circuito regenerativo
Fonte: PARKER, 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 125
válvula limitadora de pressão de descarga diferencial
Um pistão diferencial é montado em um furo oposto ao plug da 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 115 mostra este circuito.
M
Para o
sistema
Nota sobre
segurança
Acumulador
sendo carregado
Pistão
Pistão
Camisa do
cilindro
Para o
sistema
Nitrogênio
Bomba
Figura 115 - Válvula limitadora de pressão de descarga diferencial
Fonte: PARKER, 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.
circuito de descarga de um acumulador
Em qualquer circuito com acumulador é necessário um descarregamento 
automático 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 116 mostra este circuito.
126 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 116 - Circuito de descarga de um acumulador
Fonte: PARKER, 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.
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 117 mostra esse circuito.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 127
M
Bomba
Cilindro
Válvula de
dessceleração
controle de �uxo
Válvula de 
retenção
Válvula de 
controle direcional
Avanço rápido
Válvula limitadora
de pressão
Figura 117 - Circuito com aproximação rápida e avanço controlado
Fonte: PARKER, 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.
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 118 mostra este circuito.
128 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Figura 118 - Descarga automática da bomba
Fonte: PARKER, 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.
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 119 mostra este circuito.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 129
Figura 119 - Sistema alta-baixa
Fonte: PARKER, 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.
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 120 mostra este circuito.
130 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Figura 120 - Circuito de controle de entrada do fluxo
Fonte: PARKER, 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 131
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 121 mostra esse circuito.
Figura 121 - Circuito de controle de saída de fluxo
Fonte: PARKER, 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 casode 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 controla a 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.
132 AUTOMAÇÃO 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 122 mostra este circuito.
Figura 122 - Controle de vazão por desvio do fluxo
Fonte: PARKER, 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 133
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 123 
mostra este circuito.
Figura 123 - Válvula de contrabalanço
Fonte: PARKER, 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).
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 124 mostra este circuito.
134 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Cilindro A
Cilindro B
Cilindro A
Cilindro B
Figura 124 - Circuito com redução de pressão
Fonte: PARKER, 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.
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 125 mostra este circuito.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 135
Figura 125 - Válvula de contrabalanço diferencial
Fonte: PARKER, 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.
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 126 mostra este circuito.
136 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Figura 126 - Válvula de retenção pilotada
Fonte: PARKER, 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.
 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.
7 Hidráulica: características, componentes e circuitos práticos 137
Anotações:
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 custosextras no circuito pneumático e/ou hidráulico que 
será construído.
Veremos alguns itens pneumáticos e hidráulicos que devem ser dimensionados, e as 
principais fórmulas para o dimensionamento correto dos circuitos hidráulicos e pneumáticos. 
8.1 dImenSIonamento de SIStemaS PneumátICoS
linhas primárias
Um sistema de distribuição perfeitamente executado deve apresentar os seguintes 
requisitos:
• 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;
• não apresentar escape de ar, pois haverá perda de potência;
• 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:
•	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.
140 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
•	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.
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 6 e Tabela 7).
Tabela 6: 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
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 141
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
Tabela 7: 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
142 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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?
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 8.
Tabela 8: 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
Continua
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 143
Continuação Tabela 8: Tubo de aço para condução de fluido 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 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
• comprimento da tubulação linear: 300m;
• perda de carga admitida: 0,3kgf/cm²;
• pressão de regime: 9kgf/cm²;
• volume de ar corrente: 300m³/h
• aumento da capacidade prevista para os próximos 10 anos: 60%.
• singularidades:
a) 5 tês roscados com fluxo em ramal;
b) 5 tês roscados com fluxos em linha;
c) 7 válvulas tipo gaveta roscadas;
d) 5 curvas de 90º raio longo roscadas.
Solução
a) A capacidade de aumento de 60% para os próximos 10 anos:
Q = 300 . 1,6 = 480m³/h.
b) 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
144 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
c) Analisando a Tabela 8 (diâmetrointerno):
• 70,05mm =~ 3in;
• polegadas (3in).
d) 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.
Características
• comprimento da tubulação linear(cada linha): 11m;
• perda de carga admitida: 0,3kgf/cm²;
• pressão de regime: 9kgf/cm²;
• volume de ar corrente: 300m³/h;
• aumento da capacidade prevista para os próximos 10 anos: 60%;
• são dez linhas secundárias de igual comprimento;
• singularidades:
a) 3 tês roscados com fluxo em ramal;
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 145
b) 1 válvula tipo gaveta roscada;
c) 1 curva de 90º raio longo roscada;
d) 1 cotovelo comum 90º roscado.
Solução
a) A capacidade de aumento de 60% para os próximos 10 anos:
Q = = 48 m3/h
10
300.1,6
b) 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
c) Analisando a Tabela 8 (diâmetro interno):
15,43 mm =~ in.
2
1
polegadas ( in)
2
1
2
1
.
d) 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 8 
vista anteriormente.
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:
146 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 21)
• Pt = pressão de trabalho ( )
cm2
kp
Obs.: 1kp =m 9,8N
Verificação e dimensionamento do diâmetro da haste pelo critério de Euler3
d =
h
a64 .S .λ2 .F4
π3 .E
Em que:
•	l = comprimento livre de flambagem (cm) - veja Quadro 21
• 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).
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 21 - Fator de correção
Fonte: PARKER, 1999
3 Euler
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 necessá-
rio e seguro para o tipo de 
fixação escolhido e compri-
mento de haste, garantindo 
a segurança quanto à sua 
flambagem.
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 147
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 extremi-
dades articuladas
Caso 3 - Uma 
extremidade articu-
lada e outra fixa.
Caso 4 - Duas ex-
tremidades 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, 
provável ocorrência 
de travamento.
Quadro 22 - Aplicações de cargas de Euler
Fonte: FIALHO, 2011
Tabela 9: 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
Continua
148 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Continuação Tabela 9: 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 duPlo eFeITo – TIPo dsn - ... – dnsu - ... – P-A
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
Tabela 10: Catálogo de cilindros PArker – 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.
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 149
Solução
a) Calculando o diâmetro do pistão: verifique o Quadro 21 e faça o cálculo do 
diâmetro.
Dp = 2.
Pt .π
Fp φ 
= 2.
6 .π
150.1,5
= 6,91 cm = 69,1mm
b) Analisando o Tabela 10, verificamos que o atuador maior mais próximo é de 
80mm, com um diâmetro de haste (dh) de 25mm.
c) Verificando pelo critério de Euler.
S = 5;
λ = L =100cm (caso 2 -> Quadro 21);
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.
outra forma de aplicação
Como exemplo, deve ser selecionado um cilindro para levantaruma 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 21:
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
150 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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~~
Então, o êmbolo deve ter um diâmetro de 93,60mm.
Tendo este valor, podemos utilizar a Tabela 10.
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. 
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);
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 151
• 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:
• o efeito do ambiente sobre os componentes do sistema;
• as forças necessárias para movimentação das peças ou materiais;
• o tempo de resposta do sistema;
• a permeabilidade dos materiais a serem manipulados ou transportados;
• o modo como as peças ou materiais serão fixados;
• a distância entre os componentes;
• os custos envolvidos na execução do projeto.
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:
• o tipo, o tamanho e o posicionamento das ventosas;
• o modelo ideal do elemento gerador de vácuo;
• as válvulas pneumáticas de comando e controle do sistema;
152 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• as características construtivas e de utilização de tubos, mangueiras e conexões;
• 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
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:
• carga (força necessária) do atuador;
• curso do atuador;
• pressão de trabalho.
Passos
• calcular o diâmetro do atuador;
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 153
• encontrar o diâmetro apropriado do atuado no Anexo 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
= 615,5 kgf
cm2
kgf
F = P . A = 8,04 cm2 . 75
cm2
kgf
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
154 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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:
• para sucção e preenchimento: v = 60,96cm/s à 121,92cm/s;
• para retorno: v = 304,80cm/s à 457,20cm/s;
• para retorno após ter passado por uma válvula reguladora de pressão do 
tipo alívio: v = 457,20cm/s à 762,20cm/s;
• para pressão abaixo de 210bar: v = 762,20cm/s à 914,40cm/s;
• 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.
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);
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 155
• 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);
• 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 tipo de 
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.
156 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 11.
Tabela 11: 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, [s.d]
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;
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 157
• 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 12: 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: Autor
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.
158 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
= 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 127 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.
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 127 - Gráfico para estabelecer o diâmetro interno de uma mangueira
Fonte: PARKER, 1999
8 Dimensionamento De sistemas pneumáticos e hiDráulicos 159
 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 23 e Quadro 24, 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
162 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Ac
io
na
m
en
to
Produção de movi-
mentos 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 inves-
timentos
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 movi-
mentos rotativos
Simples simples simples
Rotações limitado limitado alto até. 500.000 rpm
Torque alcançável bem alto alto baixo
Alteração da rotação simples e precisocaro 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 ex-
plosão
parcial não sim
Quadro 23 - Comparação entre os sistemas elétrico, pneumático e hidráulico
Fonte: Autor, Adaptado de SILVA, 2002
PneuMáTICo 
3 – 8 bAr
PneuMáTICo
50 – 500 MbAr
eleTro-
MeCÂnICo
eleTrônICo
Transmissão 
do sinal
em geral 
Distância 
Velocidade 
econômica
lento e limitado 
aprox. 100 m 
aprox. 20 – 70 
m/s
lento e limitado 
aprox. 300 m ate 
max. 300 m/s
rápido e sem 
problemas
praticamente 
sem limites 
aprox. 300.000 
km/s
Elementos 
de coman-
do
4 ms 
grande 
alta
0.1 ms
pequeno 
bem alta
10 ms 
grande 
alta
1 ms 
bem pequeno 
bem alta
Sensibili-
dade contra 
influência 
ambiental
Sujeira, pó, 
umidade, 
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
9 Comparação entre os sistemas elétriCos, pneumátiCos e hidráuliCos 163
Manipu-
lação e 
manuten-
ção
ótima boa boa boa, com pes-
soal treinado
Quadro 24 - Comparação entre os sistemas pneumáticos, eletro-mecanico e eletrônicos
Fonte: Autor, Adaptado de SILVA, 2002
No Quadro 25 e Quadro 26, 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, as-
sim, 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 25 - Vantagens da utilização do sistema pneumático
Fonte: Autor
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.
164 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 26 - Vantagens da utilização do sistema hidráulico
Fonte: Autor
 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.
9 Comparação entre os sistemas elétriCos, pneumátiCos e hidráuliCos 165
Anotações:
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.
168 AUTOMAÇÃO 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 128 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
24V23
31
41
13
0V
0V
EP - B
3
21
14
12
Figura 128 - a) Funcionamento de uma botoeira; b) Botão pulsador; c) Botão giratório com trava; d) Botão cogumelo com 
trava. As imagens estão acompanhadas de suas simbologias
Fonte: FESTO, 2012b
Chave fim de curso 
Elemento de comutação acionado mecanicamente cuja finalidade é transmitir 
informações da instalação ao comando. A Figura 129 mostra este componente.
a)
1
1
4 2
4 2
b)
Figura 129 - a) Chave fim de curso tipo rolete; b) Chave fim de curso do tipo rolete escamoteável (gatilho)
Fonte: FESTO, 2012b
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 169
sensores
Elementos de comutação acionados eletricamente por meio da aproximação 
de algum objeto. Os principais sensores utilizados são:
• Sensor capacitivo: detecta a presença de algum objeto que tenha “massa”. 
Ex.: Uma folha possui massa muito pequena, já um caderno possui massa 
considerável.
• Sensor indutivo: detecta a presença de algum objeto que seja de metal.
• Sensor óptico: detecta a presença de algum objeto que não seja escuro 
(elemento escuro absorve a cor). A Figura 130 mostra os sensores capacitivo, 
indutivo e óptico.
• 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 130 - a) Sensor capacitivo; b) Sensor indutivo; c) Sensor óptico. As imagens estão acompanhadas de suas simbologias
Fonte: FESTO, 2012b
A Figura 131 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 131 - Sensor magnético acoplado a um atuador com êmbolo magnético
Fonte: FESTO, 2012b
170 AUTOMAÇÃO 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 132 
mostra este componente.
 
1
Simbologia
P
2
3
Figura 132 - Pressostato com a sua simbologia
Fonte: FESTO, 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 133 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 171
 
A)
16 18
15
16 18
15
B)
Figura 133 - a) Temporizador TON; b) Temporizador TOF. As imagens estão acompanhadas de suas simbologias
Fonte: FESTO, 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 134 mostra este tipo de componente.
0V
FEST
24 V
24 V
R1
R2
R2
R2
96 98
95
Figura 134 - Contador com a sua simbologia
Fonte: FESTO, 2012b
10.1.1 equipAmeNto de sAídA de siNAl
Válvula magnética – Elemento conversor eletromecânico. A Figura 135 mostra 
este tipo de componente.
1
2
3
1 2
3
1
Simbologia
2
3
Figura 135 - Válvula direcional 3/2 vias NF. a) Acionamento por solenoide; b) Retorno por mola com a sua simbologia
Fonte: PARKER, 1999
172 AUTOMAÇÃO 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 
136 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 136 - Funcionamento de um solenoide com a sua simbologia
Fonte: PARKER, 1999
10.2 CIrCuItoS eLetroPneumátICoS PrátICoS
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 137 mostra este circuito.
2
31
Y 1
+ +
S1
Y1
Figura 137 - Resolução do circuito 1
Fonte: PARKER, 1999
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 173
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 138 mostra este circuito.
2 4
5
1
3
Y1
+ +
S2S1
Y1
Figura 138 - Resolução do circuito 2
Fonte: PARKER, 1999
É um circuito com válvula direcional com avanço por servocomando e retorno 
por mola. Enquanto não acionar um dos botões, o atuador fica recuado. Quando 
é acionado o botão S1 OU o botão 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 139 mostra este circuito.
174 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Y1
3 5
1
2 4
+ +
S1
S2
Y1
Figura 139 - Resolução do circuito 3
Fonte: PARKER, 1999
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 o botão S1 E o botão 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 140 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
Figura140 - a) Circuito A; b) Circuito B; c) Circuito C; d) Circuito D
Fonte: PARKER, 1999
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 175
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 fecha e 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.
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.
176 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
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 141 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 141 - a) Circuito A; b) Circuito B
Fonte: PARKER, 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.
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 177
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.
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 142 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 142 - a) Circuito A; b) Circuito B
Fonte: PARKER, 1999
178 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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:
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.
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 179
Se preferir acionar o botão S2, aciona-se o solenoide K1, que tem um contato-
selo, permitindo que, 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.
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 143 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 143 - a) Circuito A; b) Circuito B
Fonte: PARKER, 1999
180 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
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 144 mostra este circuito.
1 2 3 4 5
1
0
1
0
5 = 1
avancado
recuado
Cilindro A
Cilindro B
avancado
recuado
Figura 144 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto
Fonte: PARKER, 1999
Após esse passo, você deve fazer a sequência de funcionamento por meio do 
método intuitivo, utilizando setas. 
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 181
A Figura 145 mostra esta sequência.
Botão A+
B+
A-
B-
a1
b1
a0
Figura 145 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo
Fonte: FESTO, 2012b
Após tudo isso realizado, será feito o circuito. A Figura 146 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 146 - Resolução do circuito 8
Fonte: PARKER, 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 
182 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
• Solução
Para solucionar esse circuito, é necessário fazer o diagrama trajeto-passo. A 
Figura 147 mostra este circuito.
1 2 3 4
1
0
1
0
avancado
recuado
Cilindro
 A
Cilindro
B
avancado
recuado
Figura 147 - Diagrama trajeto-passo do circuito proposto
Fonte: PARKER, 1999
Após este passo, você deve fazer a sequência de funcionamento por meio do 
método intuitivo, utilizando setas. 
A Figura 148 mostra essa sequência.
Botão A+
A-
B+
B-
a1
a0
b1
Figura 148 - Sequência de funcionamento pelo método intuitivo
Fonte: FESTO, 2012b
Fazendo o circuito, ficaria da seguinte forma (Figura 149):
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 183
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 149 - Circuito 9
Fonte: PARKER, 1999
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 quetiver 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 a mesma 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
184 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
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 150 mostra este circuito para dois setores.
k1 k1 l l
Figura 150 - Circuito de dois setores
Fonte: PARKER, 1999
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 185
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 151 mostra este circuito para três setores.
k1 k1
l l
k2 k2
l l l
Figura 151 - Circuito de três setores
Fonte: PARKER, 1999
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 152 mostra este circuito para quatro setores.
k1 k1
l l
k2 k2
l l l
k3 k3
l V
Figura 152 - Circuito de quatro setores
Fonte: PARKER, 1999
186 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 153 mostra esse circuito para cinco setores.
k1 k1
l l
k2 k2
l l l
k3 k3
l V
k4 k4
V
Figura 153 - Circuito de cinco setores
Fonte: PARKER, 1999
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.
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 187
Na Figura 154 fazemos o circuito pelo método intuitivo.
Botão A+
A-
B+
B-
a1
a0
b1
Figura 154 - Circuito pelo método intuitivo
Fonte: Autor
Na Figura 155 fazemos o circuito com a divisão em setores.
Botão A+ Setor l
Setor l
Setor ll
A-
B+
B-
a1
a0
b1
Figura 155 - Circuito com a divisão em setores
Fonte: Autor
Na Figura 155 repetimos o setor I por não haver letras repetidas. Se no setor I, 
Figura 154, houvesse as letras A e B, obrigatoriamente o setor da Figura 155, por 
repetir a letra B, deveria ser o setor III. 
Com essa divisão, podemos ver, na Figura 156, 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 156 - Fazendo a “transição” de um setor para outro
Fonte: Autor
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 157, 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).
188 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
 
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 157 - Fazendo a ativação ou desativação do contator K1
Fonte: Autor
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).
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 158.
Setor l
Setor lV
Setor ll
Setor lll
Botão A+
B+
A-
A+
a1
b1
a0
B-
A-
a1
b0
a0
Figura 158 - Fazendo a transição de um setor para outro
Fonte: Autor
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 189
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:
• o responsável pela transição do setor II para o setor III é o a0 do setor II;
• o responsável pela transição do setor IV para o setor I é o a0 do setor IV.
Com isso, o circuito ficará como está apresentado na Figura 159.
K 1
+24 V
 0 V
b 1 K 1
K 6K 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 3 4 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 159 - Esquema do circuito
Fonte: Autor
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).
190 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• 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. 
• 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.
10 ElEtropnEumática E ElEtro-hidráulica 191
 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.
história dos sistemas de controle, 
conceito e utilização do CLP
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 lógico programável, conhecido 
pela sigla CLP, ou, em inglês, PLC (programable logic controller). 
Para começar nosso estudo sobre o CLP, 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. 
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.
194 AUTOMAÇÃO 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 CLP de acordo com as seguintes necessidades que ocorriam 
naquela época:
• facilidade de programação e reprogramação, preferivelmente na planta, 
para ser possível alterar a sequência de operação da linha de montagem;
• possibilidade de manutenção e reparo com blocos de entrada e saída 
modulares;
• confiabilidade para que pudesse ser utilizado em um ambiente industrial;
• redução de tamanho em comparação ao sistema tradicional, que 
utilizava relés;
• ser competitivo em custo com relação a painéis de relés e eletrônicos 
equivalentes;
• possibilitar entradas em 115V e saídas com 115V e com capacidade mínima 
de 2A para operar com válvulas solenoides e contatores;
• possibilitar expansões sem grandes alterações no sistema;
• memória programável com no mínimo 4kbytes e possibilidade de expansão;
• estações de operação com interface mais amigável;11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do clP 195
• possibilidade de integração dos dados de processo do CLP em bancos de 
dados gerenciais, para tornar disponíveis informações sobre o chão de fábrica 
para os departamentos envolvidos com o planejamento da produção.
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 CLPs, 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 CLP 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 CLP, 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:
• facilidade de verificação de funcionamento, pois quando um relé atua é 
visível sua atuação;
• imunidade a ruídos elétricos e interferências eletromagnéticas;
• simplicidade de entendimento, fiação e manutenção (em sistemas simples).
Entretanto, existiam alguns problemas com o uso de relés, como:
• grande complexidade da fiação e sua verificação em sistemas grandes e 
complexos;
• pouca flexibilidade para mudanças, pois qualquer modificação na lógica dos 
relés implicava refazer todos os desenhos esquemáticos, a fiação e a testes;
• necessidade de um grande espaço dentro dos painéis.
196 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
11.2 utILIzação de um CLP
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. 
• Parte 1 – transdutores (sensores): são dispositivos que convertem uma 
condição física em um sinal elétrico, para ser utilizado em um CLP.
• Parte 2 – controladores: são os dispositivos ligados as saídas do CLP que 
convertem um sinal elétrico em uma condição física (movimento, por exemplo).
• Parte 3 – 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 160.
CLP
ATUADORES
SAÍDAS
SENSORES / TRANSDUTORES
ENTRADAS
Figura 160 - Sistema de controle utilizando um CLP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
A Figura 161 mostra os principais dispositivos de entrada e saída que podem 
ser colocados em um CLP.
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
CLP
Entradas
Digitais
Botoeira
Figura 161 - Dispositivos de entrada e saída que podem ser conectados ao CLP
Fonte: Autor
11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do clP 197
vantagens e características dos clps
Os CLPs apresentam diversas vantagens, entre as quais:
• ocupam menor espaço;
• requerem menor potência elétrica;
• podem ser reutilizados;
• são programáveis, permitindo alterar os parâmetros de controle;
• apresentam maior confiabilidade;
• têm manutenção mais fácil e rápida;
• oferecem maior flexibilidade;
• apresentam interface de comunicação com outros CLPs e computadores 
de controle;
• permitem maior rapidez na elaboração do projeto do sistema.
Os CLPs possuem características importantes que devemos conhecer em 
relação aos seguintes aspectos: 
a) Hardware
• alta confiabilidade (alto MTBF - tempo médio entre falhas);
• imunidade a ruídos eletromagnéticos;
• isolação galvânica de entradas e saídas;
• facilmente configurável com montagem em trilhos;
• padronizados ou racks com módulos extraíveis;
• instalação facilitada, com conectores extraíveis;
• manutenção simples, com ajuda de autodiagnose.
b) software
• programação simples por meio de linguagens de fácil aprendizagem;
• recursos para processamento em tempo real e multitarefa;
• monitoração de dados on-line;
• alta velocidade de processamento.
c) Confiabilidade
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.
198 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
d) disponibilidade
A disponibilidade é uma consequência 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, é comum 
instalarmos configurações redundantes, o que significa que um ou mais 
módulos são duplicados e ficam permanentemente monitorando um ao 
outro. No momento em que um dos módulos falha, o módulo redundante 
assume as suas funções. A redundância pode ser do processador ou dos 
módulos de entrada e saída.
e) segurança
Existem dois aspectos quando falamos em segurança de um controlador e, 
consequentemente, de um sistema:
• segurança de hardware: é a proteção da máquina contra intempéries 
(descargas atmosféricas, umidade, poeira), surtos de tensão, explosão, 
isolação da carcaça e outras;
• 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.
f ) Possibilidade de conexão à rede de ClPs com outros equipamentos 
(integração)
Esta característica é muito importante se o CLP não for visto isoladamente, 
mas se pensarmos na automação como grupos de máquinas operando em 
conjunto. Nesse sentido, é muito importante que o CLP possa se comunicar 
com outros CLPs, computadores, módulos inteligentes de aquisição e 
exibição de dados e qualquer outro equipamento que também tenha 
capacidade de comunicação.
g) Velocidade de leitura / tempo de resposta
O programa do CLP 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 é o tempo de duração desse ciclo. A velocidade do CLP 
é dada com base neste conceito por meio do tempo de varredura para cada 1.000 
instruções. Por exemplo: se o CLP tiver uma velocidade de 1ms para cada 1.000 
instruções, e o programa tiver 2.000 instruções, significa que as entradas serão 
lidas e as saídas atualizadas a cada 2ms. Daí concluímos que um pulso de duração 
menor do que 2ms não terá a resposta do CLP. 
11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização doclP 199
11.3 eStrutura Interna do CLP
O CLP 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 162 
mostra a estrutura interna do CLP.
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 162 - Estrutura interna de um CLP
Fonte: ANTONELLI, [s,d]
Agora, vamos estudar os principais itens do CLP com sua descrição:
Fonte de alimentação – Normalmente, a fonte de alimentação tem as 
seguintes funções básicas: 
• 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 computador);
• manter a carga da bateria nos sistemas que utilizam relógio em tempo real e 
memória do tipo RAM;
• fornecer tensão para a alimentação das entradas e saídas do CLP (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 CLPs de menor porte, a CPU e os demais circuitos 
estão todos em um único módulo. As características mais comuns são:
• microprocessadores ou microcontroladores de 8 ou 16 bits;
• endereçamento de memória de até 1 megabyte;
• velocidades de clock variando de 4 a 30Mhz;
• manipulação de dados decimais, octais e hexadecimais.
200 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
bateria – As baterias são usadas nos CLPs 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 CLP. 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 
CLP, sendo normalmente dimensionadas em passos de programa.
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 CLP. São valores armazenados 
que serão consultados e/ou alterados durante a execução do programa 
do usuário. Em alguns CLPs 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 CLP.
11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do clP 201
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 CLP. Temos dois tipos básicos de entrada: as 
digitais e as analógicas.
• 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:
- botoeiras;
- chaves (ou micro) fim de curso;
- sensores de proximidade indutivos ou capacitivos;
- chaves comutadoras;
- termostatos;
- pressostatos;
- 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 CLP 
para que ela seja ativada. No caso do tipo P, é necessário fornecer o potencial 
positivo (fase) ao borne de entrada do CLP. 
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 CLP não excedam 50m. Caso contrário, o nível 
de ruído pode provocar disparos acidentais. A Figura 163 mostra exemplos de 
circuitos de entradas VCC e entradas VCA.
+V
ENTRADA 24 VCC
C.P.U
(a)
+V
110 / 220 VCA C.P.U
(b)
Figura 163 - a) Entrada CC; b) Entrada CA
Fonte: ANTONELLI, [s,d]
202 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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.
• Saídas digitais: admitem apenas dois estados: ligado e desligado. Com este 
tipo de saída, podemos controlar os seguintes dispositivos:
- relés;
- contatores;
- relés de estado-sólido;
- solenoides;
- válvulas;
- inversores de frequência;
- valculas on/off;
- outros.
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.
A Figura 164 mostra as saídas.
CPU SAÍDA
(a)
SAÍDA
+V
(b)
CPU
SAÍDA
(c)
CPU
Figura 164 - Saídas digitais: a) Relé; b) Transistor; c) Triac
Fonte: ANTONELLI, [s,d]
11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do clP 203
• Saídas analógicas: os módulos ou interfaces de saída analógica 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:
- válvulas proporcionais;
- motores CC;
- servomotores CC;
- inversores de frequência;
- posicionadores rotativos etc.
A Figura 165 mostra uma saída analógica.
SAÍDA
+
0 1 2 3 4 5 6 7
+ DAC
V
C.P.U
8 bits
Figura 165 - Saída analógica
Fonte: ANTONELLI, [s,d]
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:
• módulos PWM para controle de motoresC.C.;
• módulos para controle de servomotores;
• módulos para controle de motores de passo (step motor);
• módulos para IHM (interface homem máquina) etc.
204 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
 reCaPItuLando
Neste capítulo introduzimos o estudo dos controladores lógicos programáveis 
(CLP), 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.
11 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do clP 20511 História dos sistemas de controle, conceito e utilização do clP 205
Anotações:
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 CLPs no 
mercado, os quais podemos dividir em:
1) Nano CLPs e micro CLPs: são CLPs 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 capacidade de memória (máximo de 512 passos).
2) CLPs de médio porte: são CLPs com uma capacidade de entrada e saída de até 
256 pontos, digitais e analógicas, podendo ser formados por um módulo básico, que 
pode ser expandido. 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.
3) CLPs 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 CLP, contando com as expansões que podem ser colocadas.
 VOCÊ 
 SABIA?
12.1 CLaSSIfICação doS CLPS
Os CLPs podem ser classificados como compactos ou modulares. CLPs 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 CLPs de pequeno porte.
A Figura 166 mostra um exemplo compacto de CLP.
Capacidade e tipos de CLP
12
208 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Figura 166 - CLP compacto
Fonte: FESTO, 2012C
Os CLPs 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 CLP modular é vista na Figura 167.
 
Fonte de
Alimentação Módulo CPU
Módulo
entradas
digitais
Módulo
Saídas
digitais
Módulo
Saídas
digitais
Módulo
E / S
analógicas
Módulo
especial
contagem,
comunicação
Figura 167 - Arquitetura de um CLP modular
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
A Figura 168 apresenta um exemplo deste tipo de CLP.
ANLOUTIN
Figura 168 - CLP modular
Fonte: Autor
12.2 modoS de oPeração de um CLP
De maneira geral, o CLP pode estar no modo de operação de programação ou 
execução (nesse modo, o CLP pode também assumir o estado de falha – fault).
12 CapaCidade e tipos de CLp 209
a) Modo de programação (prog)
Nesse modo, o CLP 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 CLP é chamada de download.
O download envia um programa do PC do usuário para o CLP, 
e upload envia um programa do CLP para o PC do usuário.
 VOCÊ 
 SABIA?
b) Modo de execução (run)
Nesse modo, o CLP passa a executar o programa que foi passado pelo usuário ao 
CLP. Os CLPs 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 169 mostra o diagrama em blocos de funcionamento de um CLP.
INICIALIZAÇÃO
VERIFICAR ESTADO DAS ENTRADAS
CICLO DE
VARREDURA
TRANSFERIR PARA A MEMÓRIA
COMPARAR COM O PROGRAMA DO USUÁRIO
ATUALIZAR AS SAÍDAS
Figura 169 - Diagrama em blocos do princípio de funcionamento de um CLP
Fonte: ANTONELLI, [s,d]
A seguir, serão mostrados os significados de cada bloco:
1) Inicialização
• no momento em que é ligado, o CLP executa uma série de operações pré-
programadas, gravadas em seu programa monitor;
• verifica o funcionamento eletrônico da CPU, das memórias e doscircuitos 
auxiliares;
• verifica a configuração interna e compara com os circuitos instalados;
• verifica o estado das chaves principais (run/stop, prog);
• desativa todas as saídas;
210 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• verifica a existência de um programa de usuário;
• emite um aviso de erro caso algum dos itens acima falhe.
2) Verificar o estado das entradas
O CLP 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).
3) Transferir para a memória
Após o ciclo de varredura, o CLP 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 CLP no decorrer do processamento do programa do usuário.
4) Comparar com o programa do usuário
Ao executar o programa do usuário, o CLP, 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.
5) Atualizar o estado das saídas
O CLP 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 clp
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 CLP 
entenda; outro modo é para limpar a memória do CLP.
• 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;
• Clear (limpar): é utilizado para limpar o programa residente da memória do CLP.
12.3 ComParação do CLP Com outroS SIStemaS de ControLe
Além dos CLPs, 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 CLP é a utilização 
de características de programação, o que torna esse equipamento mais eficiente 
quando comparado a outros equipamentos industriais. Outras vantagens do CLP 
são as seguintes:
12 CapaCidade e tipos de CLp 211
• facilidade e flexibilidade para alterar os programas. o CLP pode ser 
reprogramado e operar com uma lógica distinta;
• o programa pode ser armazenado em memória para replicação em outro 
sistema ou ser guardado com sistema reserva (backup);
• em caso de defeito, sinalizadores visuais no CLP informam ao operador a 
parte do sistema que está defeituosa.
Os CLPs apresentam as seguintes desvantagens em relação aos relés:
• custo mais elevado;
• uso de algum tipo de programação ou álgebra booleana no projeto, técnicas 
que são desconhecidas por uma boa parte dos eletricistas;• sensibilidade à interferência e a ruídos elétricos, comuns em instalações 
industriais;
• 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 CLP, os tipos de CLP (micro, 
médio ou grande porte) e a construção modular com fonte, CPU e módulos de 
entrada/saída. Também vimos que o CLP pode ser compacto ou modular, de 
acordo com a necessidade do usuário.
Mostramos o princípio de funcionamento do CLP por meio de um diagrama 
de blocos. Fizemos também a comparação do CLP 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 
CLPs. 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 lógicos 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 lógicos 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 CLPs, que são:
214 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• parte 1: Definição da informação geral, da terminologia básica e dos 
conceitos (publicada em 1992);
• parte 2: Exigências de equipamento e testes eletrônicos e testes mecânicos 
de construção e verificação (publicada em 1992);
• parte 3: Estrutura do software do CLP, execução do programa e linguagens 
de programação (publicada em 1993);
• parte 4: Guia de orientação ao usuário na seleção, instalação e manutenção 
de CLPs (publicada em 1995);
• parte 5: Facilidade do software em especificação de mensagens de serviços 
a comunicar-se com outros dispositivos usando as comunicações baseadas 
em MAP (manufacturing messaging services) (publicada em 1998);
• parte 6: Comunicação via facilidade do software fieldbus para comunicação 
de PLC s utilizando IEC fieldbus (aguardando fechamento do padrão fieldbus);
• parte 7: Programação utilizando lógica nebulosa (Fuzzy) (publicada em 1997);
• 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:
• generalidades;
• elementos comuns;
• 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 CLP divide-se 
em unidades individuais, chamadas de Unidades Organizacionais de Programas 
(POU – Program Organization Units), que podem ser dos seguintes tipos:
• programas;
• blocos de funções (ou blocos funcionais);
• funções.
entradas, saídas e memória – Os elementos mais importantes de um CLP 
são as entradas, as saídas e a memória interna. Apenas por meio de suas entradas 
o CLP recebe informações do mundo externo. De forma similar, o CLP só pode 
controlar algum dispositivo se estiver conectado em uma de suas saídas. 
13 Linguagens de programação 215
As entradas, as saídas e a memória interna são variáveis que permitem acessar 
diretamente as posições de memória dos CLPs. Uma posição de memória de um 
CLP 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 27.
PrIMeIrA leTrA Inglês PorTuguês
I Input Entrada
Q Output Saída
M Memory Memória
Quadro 27 - Mapeamento de posições de memória de um CLP
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:
• letras maiúsculas ou minúsculas, dígitos de 0 a 9 e o símbolo sublinhado “_”;
• o identificador deve começar com uma letra ou sublinhado;
• não é possível utilizar dois ou mais caracteres sublinhados consecutivos;
• não são permitidos espaços em branco;
• as letras minúsculas ou maiúsculas têm o mesmo significado; ou seja, os 
identificadores MOTOR_LIGADO, Motor_Ligado e motor_ligado representam 
o mesmo objeto.
Veja exemplos de identificadores inválidos (modificado):
• 1SENSOR: o identificador não começa com número nem sublinhado;
• Botão_1: as letras não podem conter nenhum tipo de acento;
• 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:
• possibilidade de uma rápida adaptação do pessoal técnico (semelhança com 
diagramas elétricos convencionais com lógica a relés);
• possibilidade de aproveitamento do raciocínio lógico na elaboração de um 
comando feito com relés;
• fácil compreensão do diagrama original a partir do diagrama de aplicação;
• fácil visualização dos estados das variáveis sobre o diagrama Ladder, 
permitindo uma rápida depuração e manutenção do software;
216 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
• documentação fácil e clara;
• símbolos padronizados e mundialmente aceitos pelos fabricantes e usuários;
• técnica de programação mais difundida e aceita industrialmente.
Apesar de esta linguagem possuir grandes vantagens com relação a outras, ela 
possui também algumas desvantagens, como:
• sua utilização em programas extensos ou com lógicas mais complexas é 
bastante difícil;
• programadores não familiarizados com a operação de relés tendem a ter 
dificuldades com ela;
• 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 com contatos e 
relés estão na Figura 170, que mostra os contatos elétricos NA e NF.
Figura 170 - Representação dos contatos: a) NA; b) NF
Fonte:FRANCHI; CAMARGO, 2011
A indústria utiliza a norma IEC 61131-3, mas alguns fabricantes de CLPs 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 28 mostra os símbolos de contatos NA e NF utilizados em Ladder. 
Eles representam contatos das entradas de um CLP.
13 Linguagens de programação 217
ConTATo nF ConTATo nA
IEC 61131-3
 
Simbologias utilizadas em CLPs 
pelos fabricantes 
 
Quadro 28 - Símbolos Ladder para contatos NA e NF para diferentes tipos de fabricantes
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Na saída de um CLP são representadas por bobinas. A representação das bobinas 
em um CLP podem ser do tipo normal ou negada, como mostra o Quadro 29.
bobInA norMAl bobInA negAdA
IEC 61131
 
Simbologias utilizadas em CLPs 
pelos fabricantes
Não possui
 
Quadro 29 - 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.
218 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 171 mostra um exemplo.
Contato NA
Barra de 
alimentação 
positiva
Barra de 
alimentação 
negativa
Contato NF Bobina
Figura 171 - Estrutura de um diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
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 172 mostra um exemplo.
CONTINUIDADE
CONTINUIDADE
CONTINUIDADE
CONTINUIDADE
Figura 172 - Possíveis combinações das entradas para habilitar uma saída
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
13 Linguagens de programação 219
Fluxo reverso
Uma regra utilizada por quase todos os fabricantes de CLPs 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 CLP são identificados por um endereço de referência único. Também 
permite o uso de múltiplos contatos de um dispositivo de entrada. A Figura 
173 mostra esta repetibilidade.
12 M1
M1 12
12 Q1
Figura 173 - 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 174 mostra um circuito que não pode ser convertido diretamente 
para a lógica Ladder.
220 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
A B C
D
K1 K2
Figura 174 - 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 30, que é a representação das entradas e saídas 
de acordo com a função mostrada na Figura 174.
leTrA VAlor lAdder
A I0
B I1
C I2
D I3
K1 Q0
K2 Q1
Quadro 30 - Representação das entradas e saídas de acordo com a função mostrada na figura 174
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
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 175 mostra a lógica Ladder deste circuito.
12
12
13
13
13
10
10
11
11
Q0
Q1
12
12
13
13
10
10
11
11
Q0
Q1
( A ) ( B )
Figura 175 - a) Lógica Ladder simplificada; b) Lógica Ladder do circuito elétrico da figura 174
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
13 Linguagens de programação 221
O Quadro 31 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 31 - Letras para utilização nas entradas e saídas
Fonte: Autor
A memória auxiliar M em outros CLPs também pode ter o 
nome de relés internos, bobinas auxiliares, relés auxiliares, 
bobina virtual ou memória interna.
 VOCÊ 
 SABIA?
13.3.1 liGAção de um clp
A ligação de um CLP liga dispositivos de entrada (botões, sensores etc) na 
entrada do CLP e dispositivos de saída (motores, contatores etc) na saída do CLP. 
A ligação é mostrada na Figura 176.
GNDVCC
CLP
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 COM
VCC
GND
Figura 176 - Ligação das entradas e saídas do CLP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Neste CLP, 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.
222 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 177 mostra um exemplo de leitura com dois degraus.
NETWORK 0
12
10 NETWORK 1
10
11
11
13 Q1
Q0
Figura 177 - Leitura de um programa de CLP
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
memória auxiliar
As memórias 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 funçãodessa 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 memória, e o endereçamento de 
memórias auxiliares pode ser diferente em diferentes CLPs.
 VOCÊ 
 SABIA?
Cada instrução de entrada ou saída indica a localização na memória do CLP 
em que o estado dessa instrução será armazenado. A capacidade de memória 
varia de acordo com o modelo e o fabricante do CLP, porém qualquer CLP 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 CLPs utilizam words chamadas de 
registradores ou registros, bytes e variáveis de bit.
13 Linguagens de programação 223
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 178.
0 1
Tabela de imagem das entradas Tabela de imagem das entradas
Figura 178 - Entradas dependente da energização dessa entrada
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
• Se o botão é NA ligado em um contato aberto das entradas do CLP: quando 
não estiver acionado, a entrada ficará com contato aberto. Quando acionar o 
botão, acionará a entrada do CLP.
• Se o botão é NF ligado em um contato aberto das entradas do CLP: quando 
não estiver acionado, a entrada ficará com contato fechado. Quando acionar 
o botão, desacionará a entrada do CLP.
• Se o botão é NA ligado em um contato fechado das entradas do CLP: quando 
não estiver acionado, a entrada ficará com contato fechado. Quando acionar 
o botão, desacionará a entrada do CLP.
• Se o botão é NF ligado em um contato fechado das entradas do CLP: quando 
não estiver acionado, a entrada ficará com contato aberto. Quando acionar o 
botão, acionará a entrada do CLP.
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 CLP.
a) 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).
224 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
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 
permanecerá 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 179 mostra este circuito.
NETWORK 1
10 13 Q1
Q1
Figura 179 - Contato selo de um circuito em um diagrama Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
b) 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 180 mostra este exemplo.
NETWORK 1
10 Q1
Q113
S
R
Figura 180 - Instruções SET e RESET
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
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 32 mostra o funcionamento do SET e RESET.
13 Linguagens de programação 225
I0 (seT) I3 (reseT) q1
0 0 Q1 anterior
0 1 0 (desliga)
1 0 1 (liga)
1 1 X
Quadro 32 - 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 CLP. 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 33):
I0 (seT) I3 (reseT) q1
0 0 Q1 anterior
0 1 0 (desliga)
1 0 1 (liga)
1 1 Não permitido
Quadro 33 - Representação de portas lógicas
Fonte: Autor
a) Porta And
Lembrando a tabela da porta AND:
Tabela 13: Tabela verdade da lógica And
A b Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Com a Tabela 13 será feito o diagrama em Ladder da lógica AND, que pode ser 
representado com duas entradas em série, como mostra a Figura 181.
226 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
10 11 Q0
Figura 181 - Representação da porta lógica AND com o diagrama Ladder
Fonte: Franchi & Camargo
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 14: 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 14 será feito o diagrama em Ladder da lógica OR, que pode ser 
representado por duas entradas em paralelo, como mostra a Figura 182.
10 Q0
11
Figura 182 - 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 15: Tabela verdade da lógica noT
A Y
0 1
1 0
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
Com a Tabela 15 será feito o diagrama em Ladder da lógica NOT, que pode ser 
representado por duas entradas em paralelo, como mostra a Figura 183.
10 Q0 
Figura 183 - 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.
13 Linguagens de programação 227
d) Porta xor
Lembrando a tabela da porta XOR:
Tabela 16: 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 16 será feito o diagrama em Ladder da lógica XOR, que pode ser 
representado por duas entradas em paralelo, como mostra a Figura 184.
10 11
11
Q0
10
Figura 184 - 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.
Tabela 17: 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 185):
228 AUTOMAÇÃO INDUSTRIALAB
00 01 11 10
0
1
C 1
1
1 1
1
Figura 185 - 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 em Ladder fica do seguinte modo (supondo que A=I0; B=I1; 
C=I2 e Y=Q0): (Figura 186)
10 12 Q0
10 11
10 11
Figura 186 - Representação do circuito simplificado (pelo mapa de Karnaugh) com o diagrama em Ladder
Fonte: FRANCHI; CAMARGO, 2011
 reCaPItuLando
Neste capítulo vimos a norma IEC 61131-3, que especifica as linguagens 
de programação de CLP. 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 CLPs, de acordo com o tipo de entrada/saída/
memória que é utilizado.
Conhecemos os tipos de linguagens de programação que são utilizados em 
CLPs e como é feita a ligação elétrica de um CLP. 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 CLP.
13 Linguagens de programação 229229
Anotações:
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______. Motores elétricos. Jaraguá do Sul, SC, 2005e.
______. Motores elétricos assíncronos de alta tensão. DT-6. Jaraguá do Sul, SC, 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
anexoS
Anexo A
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 pneu-
mático
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 
mecânicos
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 
mecânico
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 eletroma-
gnético 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 hidráu-
lico 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 por acréscimo de pressão pneumática
Acionamento direto por despressurização hidráulica
Acionamentodireto 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 hidro-
pneumático (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 
caixas adjacentes desenhadas uma ao lado das outra, onde cada caixa (quad-
rado) corresponde a uma posição. Por exemplo: dois retângulos adjacentes 
representam 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 
fechada, 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 externa-
mente
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 au-
tomática
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 condi-
cionamento
Consiste em filtro, válvula reguladora de pressão com manômetro e lubrifica-
dor. É a última estação de preparação do ar, antesde realizar o trabalho.
Símbolo detalhado
Símbolo simplificado
7.7
-1
-2
-3
-4
Trocadores de calor
Resfriador 
Resfriador
Aquecedor
Controlador de tem-
peratura
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 
medição 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 cu-
mulativo (totalizador)
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, [s.d.]
Anexo B
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, 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, 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 
sistema 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, 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, 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 limita-
dora 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, 1999
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38
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4,
88
95
,2
50
3.
3/
4
78
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4
98
,4
3
12
5,
98
55
,1
2
47
,2
4
59
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6
27
,5
6
59
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6
11
8,
11
27
,5
6
1,
25
9,
84
62
9,
92
78
,7
4
24
8,
06
24
8,
06
88
5,
53
11
8,
11
31
1,
02
47
6,
38
10
1,
60
0
4
82
,6
8
10
2,
36
13
3,
86
59
,0
6
51
,1
8
62
,9
9
27
,5
6
62
,9
9
12
5,
98
27
,5
6
1,
33
8,
58
66
9,
29
82
,6
8
26
3,
78
26
3,
78
90
5,
51
12
5,
98
33
0,
71
50
7,
87
10
7,
95
0
4.
1/
4
90
,5
5
11
0,
24
14
1,
73
62
,9
9
55
,1
2
66
,9
3
31
,5
0
66
,9
3
13
3,
86
31
,5
0
1,
42
9,
13
70
8,
66
90
,5
5
27
9,
53
27
9,
53
97
6,
38
13
3,
86
35
0,
39
53
9,
37
11
4,
30
0
4.
1/
2
94
,4
9
12
5,
98
14
9,
61
66
,9
3
59
,0
6
74
,8
0
31
,5
0
70
,8
7
14
1,
73
31
,5
0
1,
51
5,
75
74
8,
03
94
,4
9
29
9,
21
29
9,
21
1,
04
3,
31
14
1,
73
37
0,
08
57
0,
87
12
0,
65
0
4.
3/
4
10
2,
36
13
3,
86
15
7,
48
70
,8
7
59
,0
6
78
,7
4
35
,4
3
74
,8
0
14
9,
61
35
,4
3
1,
60
6,
30
78
7,
40
10
2,
36
31
4,
96
31
4,
96
1,
11
4,
17
14
9,
61
38
9,
76
60
2,
36
12
7,
00
0
5
17
0,
75
14
5,
67
16
5,
35
74
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0
62
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9
82
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8
35
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3
78
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4
15
7,
48
35
,4
3
1,
16
9,
91
82
6,
77
10
6,
30
33
0,
71
33
0,
71
1,
18
1,
10
15
7,
48
40
9,
45
63
3,
86
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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, CLP, Pneumática e Hidráulica) e Eletrônica 
(Analógica, Digital e Controle)-SENAI Carlos Tannhauser em Santa Cruz, desde 2004.
índICe
A
Acionadores 73, 78, 163
Acionamentos elétricos 76
Acumuladores 120, 249
Ar comprimido 17, 21, 22, 23, 25, 26, 31, 32, 35, 36, 41, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 49, 50, 53, 54, 57, 58, 
59, 61, 62, 64, 69, 70, 72, 74, 76, 77, 82, 84, 95, 96, 97, 116, 161, 163, 170, 175, 245
Atuadores 17, 18, 62, 63, 64, 69, 71, 73, 78, 115, 116, 117, 118, 122, 131, 145, 152, 161, 169, 180, 
181, 182, 193, 196, 203, 236, 249
Atuadores hidráulicos 122, 152
Atuadores pneumáticos 62, 63, 145, 180, 182, 193
b
Bombas hidráulicas 110, 113
Botoeira 168
C
Características dos CLPS 197
Cascata elétrica 17, 183, 184, 191
Circuito de controle 129,130, 131, 132
Circuitos hidráulicos 113, 123, 139, 249
Circuitos pneumáticos 56, 61, 78, 82, 92, 99, 159
Comparativo 29, 117
Composição de um sistema hidráulico 110, 111
Compressores 36, 37, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 48
Conjugado 77, 232
Contador 72, 178, 179
d
Diagrama de blocos 211
Diagramas de movimentos 89
Dimensionamento de sistemas hidráulicos 152
Dimensionamento de sistemas pneumáticos 139
e
Elementos de comando 64, 68, 78, 91, 93, 167
Elementos de processamento de sinais 68, 90, 91, 170, 191
Elementos de sinais 68, 72, 78, 91, 93, 167
Elementos pneumáticos de trabalho 61
Eletricidade industrial 17, 72 170
Eletro-hidráulica 17, 82, 167, 191
Eletropneumática 82, 167, 186, 191, 233, 234
Entradas analógicas 208
Entradas digitais 201, 208
EPROM 200
Escala de temperatura 27, 28
Estrutura interna 199
F
Filtros 48, 53, 111, 112, 245, 248, 249
Fontes de energia 136, 242, 256
Fusível 164
g
Gerador 151
H
Hidráulica 17, 21, 66, 82, 101, 102, 103, 104, 105, 107, 109, 110, 111, 112, 113, 115, 119, 120, 121, 
136, 147, 153, 161, 167, 170, 172, 191, 233, 234, 240, 242, 254
Hidrodinâmica 17, 101, 107, 136
Hidrostática 17, 48, 101, 102, 106, 136
I
IHM 204
Instruções 195, 199, 204, 210, 213, 218, 222, 224, 229
Interface 194, 197, 204
l
Lei de pascal 30, 102, 136
Lei geral dos gases 26, 30, 32
Linguagem ladder 215, 216, 229
Lógica com relés 195
Lógica de contatos 216
M
Mangueiras 110, 120, 121, 122, 123, 152
Microprocessador 199, 200, 201, 202
Modos de operação 17, 208
Motores elétricos 152, 163, 170
n
Norma IEC 213, 214, 216, 229
P
PLC 193, 214
Pneumática 17, 21, 22, 25, 26, 27, 30, 35, 56, 61, 66, 71, 72, 81, 82, 115, 141, 142, 143, 146, 147, 148, 
161, 167, 170, 172, 175, 191, 232, 233, 234, 240, 242, 246, 254
Princípio de bernoulli 107
r
Redes de pressão 56
Representação dos movimentos 85, 87, 99
Representação simbólica 81, 82
Reservatórios hidráulicos 112
s
Saídas analógicas 203, 208
Saídas digitais 8, 202, 203, 204, 208
Simbologia 36, 47, 51, 64, 65, 66, 69, 71, 72, 81, 85, 170, 171, 172
Solenoide 76, 77, 123, 124, 125, 126, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 189, 
190
T
Tecnologia do vácuo 17, 81, 83, 151
Temporizador 71, 72, 170, 180
Transdutores 196
Transformação isobárica 31, 32
Transformação isotérmica 31, 43, 45
Transmissão de energia hidráulica 109
Trocadores de calor 48, 113
u
Umidade 24, 43, 44, 45, 48, 49, 50, 51, 52, 58, 162, 193, 198
V
Válvula redutora de pressão 119
Válvulas controladoras de vazão 118, 119
Válvulas de bloqueio 69, 244
Válvulas de controle de fluxo 69, 91
Válvulas direcionais 64, 65, 115, 117, 167, 181, 182
Vazão 30, 48, 69, 107, 118, 119, 127, 128, 129, 132, 133, 140, 152, 155, 156, 158, 163, 164, 244, 246
senAI – dePArTAMenTo nACIonAl
unIdAde de eduCAção ProFIssIonAl e TeCnológICA – unIeP
Rolando Vargas Vallejos
Gerente Executivo
Felipe Esteves Morgado
Gerente Executivo Adjunto
Diana Neri
Coordenação Geral do Desenvolvimento dos Livros
senAI – dePArTAMenTo regIonAl do rIo grAnde do sul - ConselHo regIonAl
Heitor José Müller – Presidente do Sistema FIERGS
Presidente Nato
Elisabeth Urban
Diretora de Educação e Tecnologia do Sistema FIERGS
José Zortea
Diretor Regional e Membro Nato do Conselho Regional do SENAI-RS
dIreTorIA senAI-rs
José Zortea Diretor Regional 
Carlos Heitor Zuanazzi Diretor Administrativo e Financeiro 
Carlos Artur Trein Diretor de Operações
Claiton Oliveira da Costa Coordenação Geral do Desenvolvimento do Programa no 
 Departamento Regional
Cristiano Rosa dos Santos
Elaboração
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Revisão Técnica
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Fernando R. G. Schirmbeck
Luciene Gralha da Silva
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Design Educacional
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Ilustrações
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Tratamento de imagens e Diagramação
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i-Comunicação Regina M. Recktenwald
Projeto Gráfico Revisão Ortográfica e Gramatical
9 788575 195239
ISBN 978-85-7519-523-9