Circuitos_eletropneumaticos_material_complementar

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SISTEMAS ELETROPNEUMÁTICOS PARA AUTOMAÇÃO 
Professor Rafael Bravo, M. Eng. 
1
Y1
 
Circuito eletropneumático 
Y1
 
 
Circuito eletropneumático 
Y1
E1
+
-
 
Acionamento normal 
K1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
 
Acionamento com relê auxiliar 
 
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14E2
 
 
Circuito elétrico: ligação em paralelo 
Função OU 
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2
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
E2
 
 
Circuito elétrico: ligação em série 
Função E 
 
Y1 Y2
S1 S2
 
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
S1
S2
K2
A1
A2
23
24
K2
Y2
 
Circuito eletropneumático com duplo solenóide 
 
 
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3
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
S1
K1
S2
 
Y1
S1 S2
 
 
Circuito eletropneumático com simples 
solenóide e memorização do sinal de entrada 
(selo) 
 
 
Parada de emergência 
 
Y1 Y2
S1 S2
Y3
P R
A B
SR
A
 
Circuito eletropneumático 
E1
+
-
S2
Y2
S1
Emerg.
Y3Y1
bo
tã
o 
so
co
-t
ra
va
 
Circuito elétrico 
 
Parada de emergência com despressurização do circuito 
 
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4
Y1
S1 S2
P
R S
A B
 
Circuito eletropneumático 
K1
+
-
E1
K1
A1
A2
K1
Y1
S1
S2
Emerg.
botão soco-trava
 
Circuito elétrico 
 
Parada de emergência com retorno do atuador à posição inicial 
 
Métodos intuitivos: circuitos seqüenciais 
 
Y1 Y2
S1 S2
Y3 Y4
S3 S4
 
Circuito eletropneumático com duplo solenóide 
 
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
S3
S2
K2
A1
A2
23
24
K2
Y3K3
A1
A2
S4
S1
A1
A2
K4
33
34
K3
Y2
A+ B+ A- B-
43
44
K4
Y4
 
Método intuitivo: esquema elétrico de um comando seqüencial: A+B+A-B- 
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5
 
Y1 Y2
S1 S2 S3 S4
 
Circuito eletropneumático com simples solenóide 
 
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
S3
K1
K2
A1
A2
23
24
K2
Y2
S1
S2
A+ B+ A- B-
S4
K2
NF
NA
 
Método intuitivo: esquema elétrico de um comando seqüencial: A+B+A-B- 
 
4 2
5
1
3
Y1 Y2
10
0%
50
%
4 2
5
1
3
Y3 Y4
10
0%
50
%
1S1 1S2 2S1 2S2
1 A 2 A
1V1 2V1
 
Circuito eletropneumático com duplo solenóide 
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6
+24V
1S1
K1
 0V
1S2
K2
2S2
K3 K4
K1
Y1
K2
Y3
K3
Y4
K4
Y2
0S1
1S22S1
K3
1S1
K3
2S1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 7 4
5
8
9
 
Método intuitivo: esquema elétrico de um comando seqüencial: A+B+B-A- 
 
Temporização e contagem de ciclos em sistemas eletropneumáticos 
 
(a). Exemplo de circuito elétrico com retardo na ligação 
(b) Exemplo de circuito elétrico com contagem no número de ciclos a ser executado 
(c). Circuito eletropneumático utilizando um cilindro de simples ação 
(d). Circuito eletropneumático utilizando um cilindro de dupla ação 
 
S1
E1
+
-
Y1
S2
K1 A1
A2
13
14
K1
Y2
 
(a). Circuito elétrico com temporizador K1
+
-
Y1
E1
A1
A2
S2
Y2
S1
K1
 
(b). Circuito elétrico com contador 
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7
Y1 Y2
P R
A
S1 S2
 
(c). Circuito eletropneumático 
Y1 Y2
S1 S2
P
A B
SR
 
(d). Circuito eletropneumático 
 
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SISTEMAS ELETROPNEUMÁTICOS 
 
Prof: Rafael Bravo 
Disciplina: Sistemas Pneumáticos para automação 
Campos dos Goytacazes, 2003 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS: método intuitivo 
 
Exercício 1: Elaborar os circuitos, elétrico e eletropneumático, para um dispositivo de curvar peças 
circulares que obedeça ao seguinte comando seqüencial: 
! Passo 1: A+ 
! Passo 2: B+ 
! Passo 3: A- e B- (retorno simultâneo) 
 
a.) Utilizar válvulas direcionais com duplo solenóide (memória); 
b.) Utilizar válvulas direcionais com um único solenóide. 
 
Exercício 2: Elaborar os circuitos, elétrico e eletropneumático, do comando seqüencial 
anteriormente apresentado A+B+A-B- com a inclusão de um botão soco-trava de emergência. 
a.) Após o acionamento deste botão, o cilindro B deve retornar imediatamente; 
b.) Após o acionamento deste botão, ambos os cilindros devem retornar imediatamente 
c.) Incluir um contador no circuito de modo que a cada 25 ciclos o processo seja interrompido. 
Neste momento, uma lâmpada sinalizadora deve acender para avisar ao operador e 
permanecer acesa até o momento em que seja dado o comando para um novo ciclo. 
 
Exercício 3: Elaborar os circuitos, elétrico e eletropneumático, de um comando seqüencial A+B+B-
A-, utilizando válvulas direcionais com simples solenóides. 
 
Exercício 4: Elaborar os circuitos, elétrico e eletropneumático, utilizados no ciclo contínuo de um 
cilindro de dupla ação, utilizando uma válvula direcional com duplo solenóide. No processo, é 
requerida a inserção de um contador K1 que, a cada vinte ciclos, deve parar o processo, disparar um 
alarme por 3 segundos ao final dos ciclos e acender uma lâmpada para comunicar o operador da 
máquina. A lâmpada deve permanecer acesa até o momento em que seja dado o comando para um 
novo ciclo. Através de um segundo botão E2, o operador deve zerar o contador (função RESET). 
 
Exercício 5: Repetir o exercício anterior, porém, utilizando uma válvula direcional com simples 
solenóide e retorno por mola. 
 
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Métodos sistemáticos: SEQUENCIA MÁXIMA E SEQUENCIA MÍNIMA 
 
Exercício 6: Através dos métodos sistemáticos Seqüência Máxima e Seqüência Mínima, 
elaborar um circuito eletropneumático ciclo contínuo conforme o diagrama trajeto-passo 
apresentado abaixo. 
0
1
A
B
21 3 4 5 6=1
0
1
0
1
C
 
(a) Diagrama trajeto-passo 
 
(b) Esquema de funcionamento 
Dispositivo de rebitagem I 
 
Exercício 7: Através dos métodos sistemáticos Seqüência Máxima e Seqüência Mínima, 
elaborar um circuito eletropneumático ciclo contínuo conforme o diagrama trajeto-passo 
apresentado abaixo. 
0
1
0
1
A
B
21 3 4 5 6=1
 
(a) Diagrama trajeto-passo 
 
(b) Esquema de funcionamento 
 
Dispositivo de furação I 
 
 
 
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10
 
cilindro 1A
cilindro 2A
1
0
1 2 3 4 6
0
1
5
cilindro 3A
0
1
7
S2
S4
S1
S6 S5
S3
S3
 Y1 Y2
S1 S2
Y3 Y4
S3 S41A 2A
Y5 Y6
S5 S6
Furadeira Vertical
Método de Sequencia Máxima
3A
 
 
K1
E1
+
-
K1
A1
A2
Y1
13
14
S3
K1
K2
A1
A2
23
24
K2
Y3
K1
S2 S4
A1
A2
K4
K3
K2
K2
K3
K6
K3
K2
S6
A1
A2
K5
K4
K4
K3
S5
A1
A2
K6
K5
K5
K4
S1
A1
A2
K1
K6
R
es
et
K5
K6 K3
33
34
43
44
K4
Y6Y5
K5
53
54
63
64
K6
Y4Y2
1A+ 2A+ 3A+ 3A- 1A- 2A-
 
Método seqüência máxima para válvulas memória – Furadeira vertical 
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cilindro 1A
cilindro 2A
1
0
1 2 3 4 6
0
1
5
cilindro 3A
0
1
7
S2
S4
S1
S6 S5
S3
S3
 
(a) 
Y1
S1 S2
Y2
S3 S41A 2A
Y3
S5 S6
Furadeira Vertical
Método de Sequencia Máxima
3A
 
 
(a) Diagrama Trajeto Passo do Exercício: furadeira vertical, (b) Diagrama eletropneumático 
 
K1
E1
+
-
A1
A2
S3
K1
K2
A1
A2
K1
S2 S4
A1
A2
K4
K3
1A+ 2A+ 3A+ 3A- 1A- 2A-
K2
K2
K3
K6
K3
K2
S6
A1
A2
K5
K4
K4
K3
S5
A1
A2
K6
K5
K5
K4
S1
A1
A2
K1
K6
R
es
et
K5
K6 K1
Y1
13
14
33
34
K3
23
24
K2
43
44
K4 K5
Y2
13
14
33
34
K3
23
24
K2
43
44
K4
Y3
13
14
K3
 
Método seqüência máxima para válvulas com simples solenóide – Furadeira vertical 
 
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Exercício resolvido: Através do método sistemático Seqüência Mínima, elaborar um 
circuito eletropneumático ciclo contínuo conforme o diagrama trajeto-passo apresentado abaixo. 
0
1
A
B
21 3 4 5 6 7 8 9=1
0
1
0
1C
 
(a) Diagrama trajeto-passo 
 
(b) Esquema de funcionamento 
Dispositivo de furação II 
 
Por meio de uma pequena alteração no método seqüência mínima, é possível tornar o 
método mais versátil para aplicações em sistemas, nos quais determinada ação repete-se mais de 
uma vez. Além disso, o método tradicional recomenda que as ações associadas ao último passo, 
sejam habilitadas por intermédio de outros relés (os relés K8 e K9, no exemplo do sistema de 
elevação de embalagens) requerendo acrescentar novos elementos para implementação do último 
passo. 
Porém, se ao invés do último passo ser energizado por meio dos contatos anteriores 
dispostos em série e com estado normalmente fechado (K1, K2, K3, por exemplo), for acrescentado 
mais um relé, alterando o item ‘5’ do método e, associando para as ‘n’ linhas, ‘n’ relés com 
circuitos de auto-retenção, é eliminado como isso, a necessidade de acréscimos de novos relés 
proporcionando ainda, a simplificação do circuito elétrico. 
Os circuitos elétrico e eletropneumático apresentados, demonstram a inclusão de um relé 
adicional com circuito de auto-retenção, através de um dispositivo de furação. 
Observa-se que o cilindro pneumático B (ou 2A) repete seu avanço durante o ciclo no 
processo de furação, conforme descrito no diagrama trajeto-passo e que, no último passo (linha de 
tensão auxiliar 4), deve haver o retorno dos três atuadores seqüencialmente. Além da melhor 
visualização da ordem cronológica dos eventos, não é necessária a inclusão de outros relés, os quais 
seriam encarregados pelo comando de retorno dos cilindros durante o último passo. 
Os solenóides de acionamento das válvulas memória, neste caso, podem ser ligados 
diretamente nas linhas de tensão auxiliares, com exceção dos solenóides Y3 e Y4, responsáveis pelo 
comando do cilindro 2A pois o mesmo repete seu ciclo por duas vezes no processo. Neste exemplo, 
recomenda-se ligar os solenóides do cilindro 2A diretamente na fonte de tensão (24 V), visando 
evitar o problema de sobreposição de sinais. 
Da mesma maneira, quando determinado solenóide (ou qualquer outro dispositivo de saída) 
for acionado por meio de dois ou mais sinais de entrada (por exemplo, um sinal proveniente do 
processo ou outro proveniente de condições marginais, como um botão de Reset), ele deve ser 
alimentado diretamente na fonte e não, através das linhas de tensão auxiliares. 
 
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Solução do exercício: Dispositivo de furação II 
 
Seqüência: 1A+ 2A+ 2A- 3A+ 2A+ 2A- 3A- 1A- 
 
Y1 Y2
1S1 1S2
P
A B
SR
1A
Y3 Y4
2S1 2S2
P
A B
SR
2A
Y5 Y6
3S1 3S2
P
A B
SR
3A
K1
0S1
+
-
K1
A1
A2
K4
K1
K2
K4
A1
A2
K1
K2
2S2
K4
A1
A2
K2
K3
3S2
K2
K3 K1
A1
A2
K3
K4
2S2
K3 Y3 Y4 Y5
K2 K3
1
2
3
4
Y1 Y2 Y6
3S1 2S1 2S1
Sequencia
1A+ 2A+
2A- 3A+
2A+
2A- 3A- 1A-
K4K1 K3 K2 K4
1S2
0S2
1S1
NA
 
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Quando a quantidade de grupos oriunda da divisão estabelecida no passo 3 conter apenas 
dois grupos, a lógica seqüencial estabelecida pelos contatos auxiliares K1 e K2, no caso, deve ser 
substituída pela confirmação da última ação do grupo corrente, realizada pelos sensores de 
proximidade localizados nos finais de curso dos cilindros. 
O circuito eletropneumático apresentado a seguir exemplifica este caso. Os atuadores 1A e 
2A são de dupla ação e as válvulas de comando são de duplo solenóide (memória). 
4 2
1 3
Y1 Y2
4 2
1 3
Y3 Y4
1S1 1S2 2S1 2S2
50
% 50
%
1 A 2 A
 
Circuito eletropneumático empregado na solução do sistema seqüencial 
+24V
START
K1
 0V
K1 K4
1S1
K2
K2 K1
Y1
1S2
Y3
K2
Y4
K3
Y2
1S1K4
2S1
K3
2S2
K4
1 2 3 4 5 7 9 11
2
9
4
11
12 31
 
Método seqüência mínima aplicado em um circuito eletropneumático 
(Seqüência 1A+ 2A+ 2A−- 1A−-). 
Em uma condição normal de aplicação do método, são empregados os relés de auto-retenção 
K1 e K2 para energizarem as linhas de tensão auxiliares I e II e, a partir destas, gera-se a seqüência 
do circuito. Contudo, conforme a metodologia mostrada, o passo atual é habilitado pelo anterior ao 
mesmo tempo em que, aquele (passo atual), uma vez confirmado, desabilita o passo anterior e envia 
um sinal de habilitação para o passo seguinte. Neste caso, K1 habilitaria K2 e K2, uma vez 
confirmado enviaria um sinal através de um contato K2 normalmente fechado para desabilitar K1. 
Da mesma forma, K2, sendo o último passo, habilitaria K1 e seria desabilitado por ele. Com isso, 
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seria gerada uma condição impossível de funcionamento pois o passo atual K1 seria habilitado pelo 
anterior K2 e desabilitado pelo posterior, também K2, pois só existem dois grupos de trabalho. 
Assim sendo, na solução do problema, o intertravamento entre os grupos realizado por meio 
dos relés é substituído pelos sensores de proximidade, sendo que a última ação gerada por 
determinado grupo confirmada pelo sensor de final de curso, habilita o grupo seguinte. Neste caso, 
o avanço do cilindro 2A, confirmado pelo sensor indutivo 2S2 (contato K4) habilita a energização 
do relé K2 (segundo grupo) e, o retorno do cilindro 1A, confirmado por 1S1 (sensor magnético) 
habilita o primeiro grupo. Da mesma maneira, os mesmos sensores (1S1 e 2S2 ou K4), 
representados através de contatos normalmente fechados, são utilizados para desativar o grupo 
anterior de trabalho, fazendo com que apenas um grupo esteja energizado em cada fase. 
Os circuitos seguintes ilustram a aplicação das condições marginais em um circuito 
eletropneumático, o qual emprega o método seqüência mínima como princípio de solução. 
4 2
5
1
3
Y1 Y2
50
%
50
%
1S1 1S2
4 2
5
1
3
Y3 Y4
50
%
50
%
2S1 2S2
1 A 2 A
 
 
Condições marginais aplicadas em circuito eletropneumático 
 
Seqüência: 1A+, 1A-, 2A+,2A- 
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16
+24V
0S1
K1
 0V
0S2
K2
0S3
K3
K2
START
K3
K5
K4
K4
K3
K4
K3 STOP
K5
K2
K6 K7
K1
M
an
/A
ut
Emerg.
ún
ic
o/
co
nt
.
1
3
4
5 6 7 8 9
4 511 5
7
8 6
7
5 12 18
 
Condições marginais aplicadas em circuito eletropneumático 
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17
+24V
K6
K10
2S1
K9
K8
 0V
K8
K8
1S2
K9
K10
K9
K9
2S2
K8
K10
K10 K8
Y1
K7
RESET
K9
Y2
1S1
Y3
K10
Y4
12 13 14 15 16 17 18 19 20 22
13
14
19
16 15
16
20
12 12
17
22
14
 
Condições marginais aplicadas em circuito eletropneumático 
 
	Temporização e contagem de ciclos em sistemas eletropneumáticos
	Seqüência: 1A+ 2A+ 2A- 3A+ 2A+ 2A- 3A- 1A-
	Seqüência: 1A+, 1A-, 2A+,2A-