Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos

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SISTEMAS HIDRÁULICOS ESISTEMAS HIDRÁULICOS E
PNEUMÁTICOSPNEUMÁTICOS
PNEUMÁTICAPNEUMÁTICA
Au to r ( a ) : D r. R u b e m M a t i m o to Ko i d e
R ev i s o r : R i c a rd o Fe r n a n d e s
Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora e 48 minutos.
Introdução
Olá, estudante. Bem-vindo(a) ao estudo da pneumática! Abordaremos a
pneumática analisando componentes e circuitos, além de eventuais problemas e
cuidados necessários, como a manutenção do sistema pneumático, e a
utilização de elementos elétricos ou eletrônicos associados aos elementos
pneumáticos caracterizando-se como eletropneumáticos. Estudaremos
elementos como os �ltros de ar e alguns tipos de acionamentos elétricos, bem
como a aplicação deles em circuitos eletropneumáticos. Algumas atividades e
vídeos serão indicados para que você possa explorar os tópicos e melhorar a
sua compreensão. Vamos estudar!
A pneumática faz uso de gases como �uido nos sistemas. A energia gerada com
o �uxo de ar comprimido no circuito é aproveitada como energia mecânica nas
operações executadas pelos atuadores pneumáticos. A abordagem da
Pneumática
pneumática será tratada também com elementos elétricos e/ou eletrônicos, por
exemplo, os sensores elétricos, e então trataremos de sistemas
eletropneumáticos. A Figura 4.1 apresenta as conexões de elementos elétricos e
pneumáticos em um sistema eletropneumático.
Figura 4.1 — Representação de um sistema eletropneumático
Fonte: Adaptada de Bonacorso e Noll (2013).
#PraCegoVer: a imagem mostra um circuito eletropneumático iniciando com um
retângulo com a inscrição “planta do projeto”, a partir deste sai uma seta em direção
ao próximo retângulo com a inscrição “sequência de operações”. Novamente uma
seta em direção a outro retângulo com a inscrição circuito elétrico. A partir deste
duas saem setas, a primeira localizada a esquerda encontra um retângulo com a
inscrição “dispositivos elétricos”, a seta direciona para outro retângulo com a
inscrição “máquinas elétricas” e termina em um retângulo com a inscrição “sensores
elétricos”. A segunda seta parte do lado direito até um retângulo com a inscrição
“válvulas eletropneumáticas”, que segue com a seta para outro retângulo com a
inscrição “atuadores pneumáticos” e a partir deste também é direcionado para o
retângulo “sensores elétricos”. Deste retângulo, do lado esquerdo, uma seta, com a
inscrição “informações”, que retorna ao retângulo “circuito elétrico”, e do lado direito
uma seta, com a inscrição “informações”, que retorna também ao “circuito elétrico”.
Posicionado a direta deste diagrama existem outros quatro retângulos, de cima para
baixo, com as seguintes inscrições em cada um, “elementos de sinal”, “elementos de
trabalho”, “elementos de comando” e “elementos de controle”, respectivamente.
É possível notar, a partir da Figura 4.1, que houve acréscimo dos elementos
elétricos, representados no diagrama, por meio de dispositivos, máquinas e
sensores comandados por um circuito, tanto para a parte elétrica como para a
parte pneumática do sistema, pois os elementos pneumáticos agora também
têm uma parte elétrica que permite, por exemplo, o acionamento. Assim, para o
funcionamento do circuito, é necessária a comunicação ou a troca de
informações, conforme apontado na �gura. Os elementos que constam à direita
têm características elétricas, e, de acordo com a descrição de Bonacorso e Noll
(2013, p. 13):
Elemento de controle é um circuito elétrico que combina as
informações fornecidas pelos sensores elétricos juntamente com a
sequência de operação, gerando o acionamento elétrico para os
elementos de comando.
Os elementos de comando são válvulas pneumáticas, relés e
contadores que acionam os elementos de trabalho.
Os elementos de trabalho transformam energia elétrica e pneumática
em outras formas de energia. São os motores elétricos, cilindros e
motores pneumáticos que executam uma determinada tarefa
automaticamente, e ao fazerem isso, acionam os elementos de sinal.
Os elementos de sinal são sensores elétricos que informam
continuamente aos elementos de controle o andamento do processo
automatizado. Há uma realimentação contínua dos sensores elétricos,
informando ao elemento de controle o estado atual de cada elemento
de trabalho.
Por meio do diagrama, é possível notar um pouco da complexidade do circuito
eletropneumático, entretanto o assunto se simpli�cará à medida que
avançarmos nos estudos.
Na sequência, trataremos de alguns problemas e danos em circuitos e
elementos eletropneumáticos. Abordaremos também os sensores e as
aplicações deles em circuitos eletropneumáticos, além da manutenção de
diversos componentes.
Manutenção de Sistemas Pneumáticos
Os componentes dos sistemas pneumáticos podem apresentar certos
problemas ou danos. Os compressores são utilizados para comprimir o ar e
deixá-lo na pressão adequada ao sistema, mas, dependendo da situação, é
necessário também efetuar o resfriamento do compressor, de modo a evitar a
deformação do bloco ou do cabeçote, em função de temperaturas elevadas. O
aquecimento pode gerar também: válvulas presas, sujas ou quebradas; falta de
óleo; entupimento do �ltro de ar; ruídos; e desgaste das peças do compressor.
O ar é composto de nitrogênio e oxigênio, além de água, óleo ou impurezas, se
considerarmos o ar atmosférico. Portanto contém umidade, o que pode gerar
problemas no sistema, como oxidação e golpes de aríete. O golpe de aríete
ocorre na presença de líquido, ocasionando impactos em tubulações, válvulas,
conexões ou outros componentes. O fenômeno ocorre devido a variações de
pressão, e o �uido apresenta uma energia cinética considerável, em função de
mudanças abruptas no sistema, como paradas por queda de energia,
impedimentos no �uxo com aberturas e fechamentos irregulares em válvulas,
falhas mecânicas etc. As impurezas, como a poeira, podem atuar como
abrasivos, dani�cando partes dos elementos e provocando desgastes.
A condensação do vapor pode prejudicar os �ltros e diminuir a vida útil deles. O
�uido ou o ar comprimido causa danos como impedimento da passagem por
orifícios, desgastes de vedações, comprometimento de componentes devido a
erosões.
O ar umidi�cado pode ocasionar a troca de componentes antes do previsto e
impedir a utilização em certos processos, como a pintura. Nesse caso, utilizam-
se secadores nos sistemas pneumáticos, o que eleva o custo.
As perdas de ar comprimido no sistema, seja por vaporização ou umidade,
comprometem o sistema e reduzem a potência. Outro dano pode ser advindo do
vazamento de ar, reduzindo também a potência e demandando maior quantidade
de energia. Vazamentos exigem o acompanhamento constante de juntas de
vedação, engates, conexões etc.
Após essas observações sobre problemas e danos nos sistemas pneumáticos,
podemos concluir que a manutenção desses sistemas é necessária e exige um
bom planejamento, para evitar paradas críticas ou danos ao sistema como um
todo.
De modo a garantir um plano de manutenção efetivo, devem-se considerar as
particularidades de todos os componentes do circuito. Como vimos
anteriormente, é necessário um cuidado especial também ao �uido, devido à
composição dele e às condições de operação durante o circuito. Além disso, a
manutenção deve ser analisada sob o ponto de vista holístico, não apenas em
relação à troca corretiva ou preventiva, mas com base no contexto da
produtividade, a �m de aumentar a qualidade e evitar a redução desta durante os
processos de trabalho. Outro ponto está relacionado ao acompanhamento da
manutenção mediante indicadores que podem sinalizar a situação crítica ou
con�rmar a con�abilidade do plano de manutenção. Maiores informações sob
esse aspecto podem ser obtidas em Almeida (2014).
Após essas informações sobre manutenção, a seguir, apresentamos uma
indicação de vídeo para complementar, a �m de que possa visualizar a
manutenção de uma válvula pneumática e descobrir como saber se há
problemas ou não, como checar eventual dano no elemento, detectar impurezas
etc.
SAIBA MAIS
Saber detectar falhas ou defeitosem elementos
pode ajudar, para que o dano em uma peça não
acarrete prejuízos em todo o sistema. A�nal, um
problema mínimo ou pontual pode se alastrar,
in�uenciando outros elementos ou
comprometendo o conjunto, reduzindo a e�ciência.
Ficou interessado? Quer saber como fazer isso?
Vamos analisar um dos componentes do sistema composto de �ltro de ar, de
um regulador de ar e de um lubri�cador. Trata-se da unidade de
condicionamento de ar, que exerce uma função importante, como eliminar as
impurezas e reduzir a umidade do ar.
Para saber mais, acesse:
A S S I S T I R
Fonte: Adaptado de theseamuss / 123RF.
#PraCegoVer: o infográ�co possui título “Unidade de condicionamento do ar”, no
centro, em letras brancas, dentro de um círculo preto. Ao redor do título, há oito
caixas de texto coloridas, com os respectivos textos. A primeira caixa possui o texto:
“Condicionamento do ar: o ar precisa ser bene�ciado antes de entrar em atividade.
Isso acontece com a �ltragem, com a regulagem da pressão e com a lubri�cação do
ar, de modo a deixá-lo preparado sem as impurezas e na pressão adequada. Além
disso, também ativa a lubri�cação dos componentes pneumáticos”. A segunda caixa
possui o texto: “Unidade de condicionamento: os componentes que formam a
unidade de condicionamento são: o �ltro, uma válvula reguladora de pressão e um
lubri�cador”. A terceira caixa possui o texto: “Filtragem do ar: é necessário porque o
ar contém impurezas do meio ambiente ou do ar da própria exaustão advinda do
circuito. A �ltragem visa reduzir a contaminação, diminuir a umidade e �ltrar as
impurezas do ar”. A quarta caixa apresenta o texto: “Filtro de ar: dispositivo ou
equipamento que elimina as impurezas e a umidade. Pode ser do tipo que atua por
força centrífuga ou com um elemento �ltrante geralmente de material sintético
(nylon)”. A quinta caixa apresenta o texto: “Materiais do �ltro de ar: a parte externa,
ou seja, o protetor do corpo, é de metal (aço). Já as demais partes do �ltro, isto é, o
copo, o anel de vedação, o elemento �ltrante e o visor, normalmente são de materiais
sintéticos (plásticos, tais como: policarbonato e poliamida)”. A sexta caixa apresenta
o texto: “Regulador de pressão: são dispositivos utilizados na regulagem da pressão.
Sua característica é proporcionar uma regulagem rápida e precisa. O componente
principal do regulador é o diafragma, além do manômetro”. A sétima caixa apresenta
o texto: “Lubri�cador: trata-se do dispositivo responsável pela lubri�cação do ar
comprimido que �uirá pelo circuito. Distribui o óleo por meio de um sistema de
agulha”. A oitava caixa apresenta o texto: “Lubri�cantes: normalmente são extraídos
do petróleo ou de óleos sintéticos. São geralmente dos tipos parafínicos, naftênicos
e aromáticos. Lubri�cantes devem ser antioxidantes e antiespumantes e devem
apresentar uma regularidade da viscosidade com a temperatura”.
Prezado(a) estudante, com o objetivo de melhorar a compreensão das
informações vistas até aqui, realize a atividade proposta abaixo, para avaliar
seus conhecimentos sobre o assunto.
Tratamos até agora dos componentes do sistema pneumático sem o
envolvimento da elétrica. Nos tópicos seguintes, explicaremos os circuitos
elétricos, além dos componentes aplicados a circuitos.
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
Analisando os sistemas eletropneumáticos, os componentes elétricos e demais
componentes pneumáticos e estudando os problemas e os danos que podem
ocorrer nesses sistemas, avalie as a�rmativas propostas a seguir e escolha a
alternativa que corresponde à resposta correta.
a) A energia pneumática usa o ar atmosférico que é armazenado em um
reservatório e, posteriormente, pode ser distribuído ao sistema
pneumático conforme a necessidade prevista no circuito, pois está
adequado para uso.
b) No circuito eletropneumático, utilizam-se os elementos de controle
para a sequência de operações ou simplesmente para dar sequência ao
�uxo de ar, não havendo conexão com os elementos de comando.
c) Elementos de comando são válvulas, relés e contadores que acionam
os elementos de trabalho. Elementos de trabalho são os motores
elétricos, cilindros e motores pneumáticos que realizam o trabalho. Ao
terminarem as próprias funções, não precisam se comunicar com os
outros elementos.
d) A unidade de condicionamento de ar é um equipamento composto
de �ltro, válvula reguladora de pressão e um lubri�cador. A �ltragem do
ar é necessária para evitar impurezas e também reduzir a umidade.
e) O ar coletado do ambiente normalmente já tem as condições
próprias para uso, pois é formado por oxigênio e nitrogênio. Entretanto
necessita ser comprimido à pressão prevista em projeto.
Neste tópico, vamos abordar os dispositivos elétricos para proteção, comando
ou regulação e os sensores elétricos para acionamento e os diversos tipos
deles.
Conforme de�nem Bonacorso e Noll (2013), os dispositivos elétricos são
componentes usados tanto no acionamento quanto na lógica de controle.
Iniciaremos com os dispositivos de comando, que têm a função de liberar a
corrente elétrica dentro do circuito. A Tabela 4.1 apresenta alguns tipos de
dispositivos de comando e a respectiva simbologia.
Pneumática
Tabela 4.1 — Tipos de dispositivos de comando
Fonte: Adaptada de Bonacorso e Noll (2013).
#PraCegoVer: a tabela tem quatro colunas nove linhas. Na primeira linha, o texto:
“dispositivos de comando”. Na primeira coluna, segunda linha, o texto “tipos”; e da
segunda à quarta coluna, segunda linha, o texto: “símbolos”. Na primeira coluna, da
terceira linha à nona linha, os textos: “chave sem retenção ou impulso – é acionada
por uma força”; “chave com retenção ou trava”; “chave de contatos múltiplos”; “chave
seletora – tem um ponto de contato em comum C”; “relé – chave impulso acionada
por um campo magnético”; “contator – chave de comutação eletromagnética”. Na
segunda coluna, terceira linha, o texto: “chave impulso – NA (normalmente aberta)”;
na quarta linha, o texto: “chave impulso – NF (normalmente fechada)”. Na segunda
coluna, quinta linha, o texto: “normalmente aberta (NA)” e a imagem uma linha
horizontal com um pequeno círculo na ponta direita. Desse círculo, sai uma linha
inclinada em negrito em 30 graus, formando uma abertura, e sobre a linha estão
duas linhas verticais paralelas e um traço, formando um T. Do outro lado, uma linha
horizontal com um círculo do lado esquerdo, contendo o texto “NA” em letras
maiúscula, embaixo da imagem. Na sexta linha, o texto: “chave impulso: 2NA + 2 NF”
e a imagem de uma linha vertical a partir do meio da linha tracejada; sobre essa linha
vertical iniciando na parte inferior, há um círculo no topo, e, dele, sai uma linha
inclinada com ângulo de 150 graus, cortando a linha tracejada e formando uma
abertura; da abertura, sai uma linha vertical com um círculo na ponta inferior que
sobe na vertical. Há outro deste espaçado e uma linha vertical, que se inicia da parte
de baixo da linha tracejada; tem um círculo no topo da linha, que é ligado por uma
linha vertical em negrito; unida a esta, a outra linha vertical com um círculo na parte
inferior. Isso se repete mais uma vez com o mesmo espaçamento. Na sétima linha, o
texto: “chave impulso: três posições”, e a imagem, que inicia com um C maiúsculo,
uma linha horizontal, um círculo e uma linha em negrito; a partir daí, acima e abaixo,
tem uma linha horizontal com um círculo do lado esquerdo. Na oitava linha, o texto:
“constituído de uma bobina e contatos”. Na nona linha, o texto: “possui contatos
principais e contatos auxiliares NA e NF”. Na terceira coluna, terceira linha, o texto:
“desacionado”, e a imagem de uma linha horizontal com um círculo na ponta; a partir
dele, há uma linha em negrito, com ângulo de 30 graus. Sobre essa linha, há um T
sem encostar nela, um espaço e uma linha horizontal com um círculo do lado
esquerdo. Na quarta linha, o texto “desacionado”, e a imagem de uma linha horizontal
com um círculo do lado direito unido a uma linha em negrito, que estáunida, por sua
vez, à outra linha com um círculo do lado esquerdo. Sobre a linha em negrito, estão
uma linha vertical, um espaço e um T. Na quinta linha, o texto “só retorna se acionado
novamente”. Na sexta linha, o texto “com ou sem retenção NA ou NF”. Na oitava
linha, o texto: “tem duas ou mais posições e pode selecionar várias funções”. Na
oitava linha, a imagem de um retângulo um K no centro e duas linhas verticais, uma
no topo e outra na base do retângulo. Desse retângulo, sai uma linha tracejada no
meio do lado direto; sobre a linha, tem uma linha vertical com um círculo na parte de
baixo e o texto “NA” em cima, uma linha vertical partindo de baixo da linha tracejada,
com a letra C maiúscula abaixo. Há um círculo no topo, ligado a uma linha vertical
em negrito, e continua com uma linha vertical que tem um círculo na parte de baixo e
o texto “NF” em cima. Esses dois tipos se repetem uma vez, com espaçamentos
iguais. Na nona linha, a imagem de um retângulo com uma diagonal saindo da linha
inferior até a linha superior; a letra C maiúscula do lado esquerdo e uma linha vertical
na linha superior e uma linha inferior. Do lado esquerdo, três linhas verticais com um
círculo na parte inferior, espaçadas igualmente; para cada linha, os números 1, 2, 3;
na parte inferior o mesmo padrão, com as numerações 4, 5, 6, e, de cada linha
inferior, sai uma linha vertical em negrito inclinada a 150 graus. Essas linhas são
cortadas por uma linha tracejada iniciando do lado esquerdo do retângulo. Embaixo,
o texto “contatos principais”. Do lado direito, uma linha tracejada; saindo à direita
dela, há dois itens iguais aos da esquerda, com numeração 13, 23, acima, e, sobre a
numeração, o texto “NA”; abaixo, estão os números 14, 25, e a linha inclinada está
conectada com as linhas inferiores; então, vem a numeração 31, 41, acima, e 32, 42,
abaixo, sobre o texto “contatos auxiliares”. Na quarta coluna, terceira linha, o texto:
“acionado”, e a imagem de uma linha horizontal com um círculo, que continua com a
linha em negrito e termina com outra linha com um círculo do lado esquerdo, um
traço vertical na parte superior, um espaço e um T acima. Na quinta coluna, o texto
“acionado”, e a imagem de uma linha horizontal com um círculo, que continua com
uma linha inclinada a 30 graus, em negrito, e termina com outra linha com um círculo
do lado esquerdo. Acima da linha inclinada, um T. Na sexta linha, o texto
“normalmente fechado NF”, e a imagem de uma linha horizontal com um círculo, que
continua com a linha em negrito e termina com outra linha com um círculo do lado
esquerdo. Sobre a linha em negrito, duas linhas verticais em paralelo e um traço
horizontal, em cima, formando um T. Na sexta linha, o texto “Chave trava: 2NA + 1
NF”, e a imagem de uma linha vertical a partir do meio da linha tracejada; sobre essa
linha vertical, iniciando na parte inferior, há um círculo no topo e, dele, sai uma linha
inclinada com ângulo de 150 graus, cortando a linha tracejada e formando uma
abertura; da abertura, sai uma linha vertical com um círculo na ponta inferior que
sobe na vertical. Há outro deste espaçado e uma linha vertical, que se inicia na parte
de baixo da linha tracejada; tem um círculo no topo da linha, que é ligado por uma
linha vertical em negrito; unida a esta, há outra linha vertical com um círculo na parte
inferior. Na sétima linha, o texto “Chave trava: duas posições”, e a imagem, que inicia
com um C maiúsculo, uma linha horizontal, um círculo e uma linha em negrito; sobre
a linha em negrito há duas linhas verticais em paralelo e um traço horizontal, em
cima, formando um T. Conectado à linha em negrito, do lado direito, há um círculo e
uma linha horizontal com o texto “NF” ao lado. Embaixo dessa última linha, há
também um círculo e uma linha horizontal com o texto “NA”.
Temos também os dispositivos de proteção, que são utilizados interrompendo a
corrente elétrica, geralmente em situações críticas, como curtos-circuitos ou
problemas na rede elétrica (sobrecarga). Exemplos desses dispositivos: fusível,
disjuntor termomagnético, relé de sobrecarga ou térmico. Outros dispositivos
são os utilizados na regulação de vazão, pressão, velocidade, temperatura e
outros. Exemplos: reostato, potenciômetro, transformador, relés de tempo etc.
Por último, os dispositivos de sinalização, encarregados de informar o estado de
um processo, sinalizando se está com falha, ligado, desligado ou sob
emergência. Geralmente, são indicadores do tipo visual e acústico.
Outros elementos que utilizam a eletricidade são os sensores elétricos. Eles
coletam as informações durante a operação e se comunicam com os circuitos
elétricos, enviando-lhes o sinal. Existem diversos tipos de sensores elétricos. A
Tabela 4.2 apresenta alguns deles e as respectivas simbologias.
Tabela 4.2 — Tipos de sensores elétricos
Fonte: Adaptada de Bonacorso e Noll (2013).
#PraCegoVer: a tabela tem quatro colunas e sete linhas. Na primeira linha, o texto
“sensores elétricos”. Na primeira coluna, segunda linha, o texto “tipos”. Na segunda
coluna, segunda linha, o texto “simbologia”. Na primeira coluna, da terceira à sétima
linha, os textos: “sensor de contato com acionamento mecânico”; “sensor de contato
com acionamento magnético; usado em ambientes com poeira e umidade ou em
situações de espaço reduzido”; “sensor fotoelétrico ou óptico; funciona com
transmissão e recepção de luz infravermelha”, respectivamente. Na segunda coluna,
da terceira linha à sétima linha, os textos: “o sensor tem 3 terminais: o comum C, o
normalmente aberto NA e o normalmente fechado NF”; “chave impulso NA”; “chave
impulso NF”; “sistema de barreira; o transmissor e receptor estão em unidades
diferentes”; sistema de difusão; o transmissor e o receptor estão em uma mesma
unidade”. Na terceira coluna, terceira linha, o texto: “sensor parado”, e a imagem que
inicia com um C maiúsculo, uma linha horizontal com um círculo do lado direito, que
continua com uma linha em negrito e segue com uma linha horizontal, com o círculo
à esquerda e o texto “NF”. Uma linha igual a essa está paralela e, abaixo, o texto
“NA”. Sobre a linha em negrito, há um traço vertical, um espaço e uma linha vertical
com um círculo no topo. Na quarta linha, o texto: “parado”, e a imagem de uma linha
horizontal com um círculo na ponta direita e uma linha em negrito inclinada a 30
graus; sobre essa linha, um traço vertical, um espaço e uma linha vertical com um
círculo no topo. Depois da abertura da linha inclinada, tem linha horizontal com um
círculo do lado esquerdo. Na quinta linha, o texto: “parado”, e a imagem de uma linha
horizontal que termina com um círculo, continua com uma linha em negrito, chega a
um círculo e continua com uma linha horizontal. Sobre a linha em negrito, um traço
vertical, um espaço e uma linha vertical com um círculo no topo. Na sexta linha, a
imagem de um retângulo; à esquerda deste, há duas linhas paralelas com um ponto
preto na ponta; à direita, um semicírculo; a partir do semicírculo, uma linha tracejada
horizontal, com uma seta preta próxima a setenta por cento do comprimento; então,
uma imagem espelhada da primeira imagem, mas com duas linhas paralelas com
um ponto preto na parte superior e mais duas linhas paralelas com um ponto preto
na ponta na parte inferior e o texto “sensor parado”. Em seguida, encontra-se outra
imagem semelhante, mas, abaixo do primeiro retângulo, o texto: “transmissor”, e,
abaixo do retângulo da direita, o texto: “receptor”. Entre as duas imagens, há uma
linha tracejada até a metade do espaço, onde ela se choca com um retângulo de
base estreita de onde sai uma seta com linha tracejada com ângulo de 15º graus e
outra abaixo, com ângulo de 240 graus. Na imagem da direita, o texto “sensor
acionado”. Na quarta coluna, terceira linha, o texto “sensor acionado”; a imagem que
inicia com a letra C em maiúscula continua com uma linha horizontal, com um
círculo na ponta direita e desce com uma linha em negrito inclinada a um ângulo 300
graus com um círculo no �nal, de onde continuauma linha horizontal com o texto
“NA” no �nal. Acima desta, há uma linha semelhante, paralela e alinhada com a
primeira linha, com o texto “NF” do lado direito. Sobre a linha inclinada, tem uma
linha vertical tracejada que termina com um círculo no topo. Na quinta linha, o texto:
“acionado”, e a imagem de uma linha horizontal que termina com um círculo continua
com uma linha em negrito, um círculo e uma linha horizontal. Sobre a linha em
negrito, há um traço vertical, um espaço e uma linha vertical com um círculo no topo.
Na sexta linha, o texto “acionado”, e a imagem de uma linha horizontal que termina
com um círculo continua com uma linha inclinada em negrito a 30 graus. Após o
espaço da linha inclinada, está uma linha horizontal com um círculo do lado
esquerdo. Sobre a linha inclinada em negrito, há um traço vertical, um espaço e uma
linha vertical com um círculo no topo.
É possível encontrar outros sensores elétricos, além dos apresentados na Tabela
4.2, como os sensores de proximidade, cujo circuito eletrônico captura peças e
�uidos. Estes podem ser do tipo indutivo (para metais via campo magnético) ou
do tipo capacitivo (para materiais plásticos, papéis, orgânicos via alteração no
campo elétrico). Ainda temos os sensores de pressão (pressostato) e os de
temperatura (termostato).
Além dos dispositivos elétricos e dos sensores elétricos, geralmente, para
especi�car e controlar um sistema elétrico, temos também os componentes
eletropneumáticos, que apresentam uma parte elétrica na composição. Eles
costumam ser utilizados nos acionamentos de válvulas, como o solenoide ou
outro elemento do circuito eletropneumático.
A Tabela 4.3 apresenta alguns desses elementos e a respectiva representação
grá�ca ou simbologia. É importante conhecê-los, para utilizá-los, posteriormente,
nas aplicações dos circuitos.
Tabela 4.3 — Simbologia de elementos eletropneumáticos
Fonte: Adaptada de Tecnologia (2021).
#PraCegoVer: a tabela tem três colunas e oito linhas. Na primeira linha, primeira
coluna, o texto: “denominação”, e, na segunda coluna, o texto: “símbolos”. Na
primeira coluna, da segunda linha à oitava linha, os textos: “acionamento elétrico por
solenoide com uma bobina”; “acionamento elétrico por solenoide com uma bobina”;
“acionamento pneumático por aplicação de pressão”; “acionamento pneumático por
alívio de pressão”; “acionamentos combinados por solenoide e piloto positivo”;
“acionamentos combinados por solenoide e piloto negativo”; “acionamento
combinado por solenoide e piloto positivo ou botão”. Na segunda coluna, da terceira
linha à oitava linha, os textos: “com 2 bobinas atuando em sentidos opostos”;
“aplicação de pressão (piloto positivo)”; “campo em braço”; “a válvula direcional tem
um piloto interno. O acionamento do solenoide aciona o piloto por pressurização”;
“ocorre a despressurização do piloto”; “o piloto é acionado por solenoide. O botão é
utilizado caso não tenha energia”. Na terceira coluna, segunda linha, a imagem de um
retângulo com uma diagonal em contato com uma linha vertical, e, em cada ponta,
tem uma linha horizontal. Na terceira linha, a imagem de um retângulo com duas
linhas inclinadas; a linha da esquerda sai da base do retângulo a um ângulo de 60
graus e encontra a linha superior, e outra sai da base a um ângulo de 120 graus e
encontra a linha superior do retângulo. Na quarta linha, a imagem de uma linha
horizontal que encontra a base do triângulo, e, na ponta do triângulo, uma linha
horizontal, depois um espaço, outra linha horizontal em contato com uma linha
vertical, e, em cada ponta, tem uma linha horizontal. Na quinta linha, a imagem de
uma linha horizontal que encontra um retângulo em contato com uma linha vertical,
e, em cada ponta, tem uma linha horizontal. Dentro do retângulo, um triângulo com a
ponta no lado esquerdo do retângulo. Na sexta linha, um retângulo; na primeira
metade dele, tem uma diagonal com ângulo de 60 graus e, na outra metade, um
triângulo com a base à esquerda. O retângulo entra em contato com uma linha
vertical, e, em cada ponta, tem uma linha horizontal. Na sétima linha, há uma imagem
semelhante à anterior, mas o triângulo interno no retângulo tem a ponta do lado
esquerdo do retângulo. Na oitava linha, a imagem de um semicírculo colado a um
retângulo, e um retângulo cuja primeira metade tem uma diagonal com ângulo de 60
graus, e a outra metade, um triângulo com a base à esquerda. Ambos estão em
contato com uma linha vertical, e cada ponta tem uma linha horizontal.
Essa variedade de dispositivos de comando, sensores elétricos e acionamentos
eletropneumáticos está sendo apresentada porque eles estão presentes em
circuitos pneumáticos dos quais a eletricidade também fará parte, ou seja, dos
circuitos eletropneumáticos.
Eletropneumática
Para inserirmos os dispositivos de comando, os sensores elétricos e os
acionamentos elétricos ou eletrônicos, vamos precisar entender um pouco da
lógica ou das funções lógicas para conectar com os circuitos pneumáticos.
Precisamos lembrar que a interação entre os processos industriais ocorre por
meio de sinais. Que sinais são esses? São os sinais para a comunicação,
utilizados na elétrica ou na eletrônica, como os analógicos, digitais ou binários.
Na eletropneumática e na automação pneumática, utilizam-se os sinais binários.
Fialho (2011) de�ne esses sinais da seguinte forma:
Sinais analógicos são todosSinais analógicos são todos
aqueles que podem assumiraqueles que podem assumir
qualquer valor dentro dequalquer valor dentro de
determinados limites e quedeterminados limites e que
levam a informação na sualevam a informação na sua
amplitude. Os sinais digitais sãoamplitude. Os sinais digitais são
aqueles que estabelecem umaqueles que estabelecem um
número �nito de estados entre onúmero �nito de estados entre o
valor máximo e o mínimo dovalor máximo e o mínimo do
sinal em estudo. Os binários sãosinal em estudo. Os binários são
sinais digitais que só podemsinais digitais que só podem
assumir dois valores ou doisassumir dois valores ou dois
estados (FIALHO, 2011, p. 166).estados (FIALHO, 2011, p. 166).
O sinal binário (0,1) no sistema pneumático seria: (acionado, desacionado);
(fechado, aberto); com tensão ou não (24 V, 0 V). A partir dessa introdução
básica de sinais, vamos avançar para as funções lógicas. Exemplos dessas
funções são: SIM, NÃO, E, NÃO E etc. Os comandos binários utilizam a lógica
das funções lógicas e são do tipo combinatórios ou sequenciais. Os
sequenciais, por sua vez, são subdivididos em: de tempo programado ou de
trajetória programada.
Tabela 4.4 — Comandos binários
Fonte: Adaptada de Fialho (2011).
#PraCegoVer: a tabela tem quatro colunas e três linhas. Na primeira coluna, da
primeira à terceira linha, os textos são: “Comandos binários”; “Comandos
combinatórios”; “Comandos sequenciais”. Na segunda coluna, da primeira à terceira
linha, há os textos: “Função”; “S igual a f(E), a função expressa que o sinal de saída
(S) é em função dos sinais de entrada E”; “S igual a f(E, I), a função expressa que o
sinal de saída (S) é em função dos sinais de entrada externas E e grandezas internas
I”. Na terceira coluna; da primeira linha até a segunda linha, há os textos:
“Explicação”; “No diagrama, observa-se que, se tiver sinal nas entradas E1, E2 e E3,
terá a saída S1, pois a função lógica é E (&)”. Na terceira linha, tem-se o texto: “As
grandezas internas indicadas pelo sinal podem ser, por exemplo, geradas a partir do
�m de curso, indicado por “sinal de parêntese aberto” de uma válvula, como mostra a
�gura”; na sequência, há o símbolo de uma válvula de duas vias, com um rolete do
lado esquerdo, o texto “a1” acima, e, abaixo, o texto “I1”; do lado direito da válvula,
uma mola. Na terceira coluna, primeira linha, tem-se o texto: “Diagrama”. Na segunda
linha, há a imagem de duas linhas horizontais paralelas, escrito “E1” e “E2”, do lado
esquerdo, e, do lado direito, um quadrado com o sinal “&” internamente. Desse
quadrado, sai uma linha horizontal que encontra outro quadrado com osinal “&”
dentro. Uma linha paralela às duas linhas anteriores tem o texto “E3” à esquerda,
segue reta, a 90 graus, e vira horizontal, até encontrar o segundo quadrado. Deste, sai
uma linha horizontal, que tem, no �nal, o texto “S1”. Na terceira coluna, terceira linha,
há a imagem de linhas horizontais paralelas e as inscrições “I1”, “E1”; “I2”, “E2”; “…”;
“In”; “En”; em frente a essas linhas, há um retângulo com a inscrição interna:
“comando binário”. Do lado direito dele, saem linhas paralelas, com as inscrições, à
direita, “S1”, “S2”, “…”, “Sn”.
Explicaremos algumas funções lógicas para entender como trabalhar esses
elementos, para, depois, usá-los em circuitos eletropneumáticos. A Tabela 4.5
apresenta quatro funções lógicas: SIM, NÃO, E, OU.
Para a função lógica SIM, observamos que a saída é igual à entrada, mostrada
via equação booleana e símbolo lógico. No circuito elétrico, o sinal de E = 0
(desligado), portanto a saída S = 0 se acionarmos a chave E = 1 (ligado) e S = 1.
No circuito pneumático da função SIM, o mesmo acontece quando acionamos o
botão. Na tabela-verdade, tem a lógica binária (0,1) para representar os sinais.
Para a função lógica NÃO, temos a representação   ; para escrever a equação
booleana, por sua vez, o sinal de saída será o inverso da entrada. Nas funções E,
é necessário satisfazer duas condições de entrada para ter o sinal de saída
(símbolo e comercial (&) é utilizado as vezes como símbolo lógico E).
Observamos isso também no circuito elétrico em série ou em dois acionamentos
no símbolo pneumático.
Na função OU, uma condição de entrada, o símbolo no símbolo lógico é
su�ciente para ter sinal na saída, no circuito elétrico em paralelo ou no símbolo
Ē
≥ 1
da válvula direcional; esta, por sua vez, que pode ser acionada por pressão de
qualquer lado para liberar o �uxo de ar.
Tabela 4.5 — Exemplos de funções lógicas
Fonte: Adaptada de Fialho (2011).
#PraCegoVer: a tabela tem cinco colunas e cinco linhas. Na primeira coluna, da
primeira à quinta linha, há os textos: “Função lógica”; “SIM (identidade). A saída terá
sinal 0 se a entrada tiver sinal 0. A saída terá sinal 1 se a entrada tiver sinal 1”; “NÃO
(negação). A saída terá sinal 1 se a entrada tiver sinal 0. A saída terá sinal 0 se a
entrada tiver sinal 1”; “E (& – conjunção). Terá sinal de saída desde que existam dois
sinais de entrada”; “OU (disjunção). Terá sinal de saída se tiver apenas um sinal de
entrada”. Na segunda coluna, primeira linha, tem-se o texto “circuito elétrico”; na
segunda linha, há a imagem de um circuito elétrico com uma linha tensão 0 volt,
outra de 24 volts e a chave identi�cada pela letra E não ligada. Na terceira linha, está
a imagem de um circuito elétrico com uma linha e tensão 0 volt, outra de 24 volts e a
chave identi�cada pela letra E ligada. Na quarta linha, há a imagem de um símbolo de
um atuador pneumático de três vias e duas posições acionado por botão,
identi�cado pela letra E, e retorno por mola. Na quinta linha, tem-se a imagem de um
circuito elétrico com uma linha e tensão de 0 volt, outra de 24 volts e duas chaves em
série identi�cadas por E1 e E2 não ligadas. Na quinta linha, está a imagem de um
circuito elétrico com uma linha de tensão de 0 volt, outra de 24 volts e duas chaves
paralelas identi�cadas por E1 e E2 não ligadas. Na terceira coluna, primeira linha,
tem-se o texto: “símbolo pneumático”. Na segunda linha, há a imagem de um símbolo
de um atuador pneumático de três vias e duas posições acionado por botão,
identi�cado pela letra E, e retorno por mola. Na primeira posição, o �uxo é indicado
por uma seta iniciando na superfície inferior e segue direto até a superfície superior,
além de um T na superfície inferior do lado direito. Na segunda posição, há uma seta
em diagonal da superfície superior até a superfície inferior. Na terceira linha, está a
imagem de um símbolo de um atuador pneumático de três vias e duas posições
acionado por botão, identi�cado pela letra E, e retorno por mola. Na primeira posição,
o �uxo é indicado por uma seta iniciando na superfície superior e segue em diagonal
direto até a superfície inferior, além de um T na superfície inferior do lado esquerdo.
Na segunda posição, há uma seta da superfície inferior até a superfície superior. Na
quarta linha, tem-se a imagem de um símbolo de um atuador pneumático de três
vias e duas posições, com as identi�cações E1 e E2 dos acionamentos elétricos, e
uma outra imagem simpli�cada do cilindro com acionamento E1, à esquerda, E2, à
direita, e a letra S, abaixo. Na quinta linha, há a imagem de um símbolo de uma
válvula direcional pneumática de cinco vias e três posições, com as identi�cações E1
e E2 dos acionamentos elétricos, um à esquerda e outro à direita, e, na posição
central, a letra S; tem-se, também, uma outra imagem simpli�cada da válvula com
acionamento E1, à esquerda, E2, à direita, e a letra S, abaixo. Na quarta coluna,
primeira linha, há o texto: “símbolo lógico”. Na segunda linha, está a imagem de um
símbolo lógico, um quadrado com o número 1; à esquerda, uma linha com a letra E; e
à direita, uma linha com a letra S. Na terceira linha, o texto é: “equação booleana” e “S
igual a E”. Na quarta linha, há o texto: “equação booleana, letra S igual letra E com
uma barra em cima”. Na quinta linha, está um símbolo lógico de um quadrado com a
letra &; do lado esquerdo, duas linhas em paralelo com as identi�cações E1 e E2; do
lado direito, uma linha com a letra S. Na sexta linha, o texto é: “equação booleana,
letra S igual a E1 ponto E2”. Na sétima linha, há um símbolo lógico de um quadrado
com o sinal maior igual; do lado esquerdo, duas linhas em paralelo com as
identi�cações E1 e E2; do lado direito, uma linha com a letra S. Na oitava linha, tem-
se o texto: “equação booleana, letra S igual a E1 mais E2”. Na quarta coluna, primeira
linha, o texto é: “tabela-verdade”. Na quarta coluna, da segunda à sétima linha, houve
a divisão em duas colunas, com os valores: “E, 0, 1, E, 0, 1”. Na quinta coluna, da
segunda linha à sétima linha, há os valores: “S, 0, 1, S, 1, 0”. Da oitava linha até a
décima sétima linha, houve a divisão da quarta coluna em três colunas, com os
seguintes valores por coluna: “E1, 0, 0, 1, 1, E1 0, 0, 1, 1”; “E2, 0, 1, 0, 1, E2, 0, 1, 0, 1”;
“S, 0, 0, 0, 1, S, 0, 1, 1, 1”.
Com essas quatro representações das funções lógicas, podemos entender as
ações no circuito elétrico, no circuito pneumático e, agora, via simbologia lógica
e tabela binária. Com essa base, é possível extrapolar para outras funções
lógicas combinadas, como: NE ou NAND (exclusão), NOU ou NOR (rejeição),
INIBIÇÃO, IMPLICAÇÃO, EQUIVALÊNCIA OU EXCLUSIVO. Detalhes maiores
dessas funções podem ser obtidas em Fialho (2001).
Antes de avançarmos para os circuitos eletropneumáticos, recomenda-se uma
leitura sobre os tópicos de elétrica abordados. Como existem outras
possibilidades de dispositivos, sensores elétricos e funções lógicas, seria
interessante revisá-los no artigo indicado a seguir ou com pesquisa própria.
S A I B A M A I S
Observamos uma série de componentes elétricos que farão parte dos nossos
circuitos. Desse modo, deveremos trabalhar a lógica para desenvolver os circuitos
pneumáticos e os circuitos elétricos associados. Compreender a lógica booleana, a
Para reforçar os conhecimentos discutidos, temos, na sequência, uma atividade
para você testar o que aprendeu e, se necessário, revisar os conceitos expostos.
A atividade tem como base os tópicos associados à eletricidade dos
componentes ou aos circuitos.
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
Leia com atenção as alternativas referentes à eletricidade em elementos
eletropneumáticos e escolha a resposta correta.
a) Os dispositivos elétricos são usados tanto para lógica quanto para
controle. Dentre eles, temos os dispositivos de comando, como: chave
com retenção ou trava, contator, chave seletora, além de fusível e
disjuntor.
b) Os sensores de contato têm acionamento magnético, sendo muito
úteis quando se trabalha emambiente fabril contaminado por poeira e
umidade. Já os sensores de proximidade são aplicáveis somente à
detecção de metais.
tabela-verdade e reconhecer os símbolos lógicos e elétricos dentro de sistemas
eletropneumáticos facilitarão o aprendizado.
Para saber mais, acesse:
http://ecoinovar.com.br/cd2017/arquivos/artigos/ECO1592.pdf
http://ecoinovar.com.br/cd2017/arquivos/artigos/ECO1592.pdf
c) Os sinais analógicos são os mais utilizados em sistemas
eletropneumáticos, para aproveitar a informação na amplitude.
Portanto, passaram a ser considerados a melhor opção de sinais.
d) Os comandos binários podem ser do tipo combinatório ou
sequencial. A função lógica para o combinatório é S = f(E), porque
depende somente do sinal de entrada, e, para o comando sequencial, é
S = f(E,I), porque depende do sinal de entrada e de uma grandeza
interna.
e) Na função lógica E, é possível comparar um circuito elétrico em
paralelo, porque é preciso ter duas entradas de sinal, acionando uma e
depois a outra, se necessário. A função lógica é aplicada ativando os
sinais em sequência.
Caro(a) estudante, agora chegou a hora de adicionar os diversos elementos
elétricos que foram analisados até o momento. Esta etapa será realizada com
um exemplo de circuito eletropneumático, baseado em Fialho (2011), analisando
a sequência dos movimentos do �uxo de ar desde o início do ciclo até passar
pelos componentes e como estes são acionados e retornam à posição inicial.
Pneumática
Eletropneumática – Circuitos Aplicativos
A seguir, é apresentado um exemplo simples de circuito eletropneumático com
um cilindro, três válvulas e os respectivos acionamentos, como mostra a Figura
4.3. É mostrado também um circuito elétrico de comando.
Fonte: surasakib99 /
123RF.
O interruptor partida tem a função de controlar o começo ou a parada do
circuito. Como ele é do tipo normalmente aberto (NA), na Figura 4.2, observa-se
que está desativado.
O microswitch normalmente está na posição aberta, identi�cada por (NA). Na
Figura 4.2, ele está na posição fechada, porque a pressão fechou a conexão
(barra em contato com os terminais).
A válvula de comando, identi�cada por VC, está posicionada à esquerda, e é
possível notar que o atuador se encontra na posição inicial.
O circuito eletropneumático é de comando repetitivo com parada após encerrar o ciclo energizado.
Os acionamentos são do tipo solenoide e microswitch, além de um interruptor identi�cado por
partida. Os microswitches são identi�cados por e ; e os solenoide, por e , como
mostrado nas Figuras 4.2 e 4.3.
m1 m2 SOL1 SOL2
Figura 4.2 — Circuito eletropneumático
Fonte: Adaptada de Fialho (2011).
#PraCegoVer: a imagem representa um circuito eletropneumático. Inicia com uma
linha de pressão até uma unidade de condicionamento de ar, segue para duas
válvulas de três vias e duas posições; do lado esquerdo, um solenoide identi�cado
com o texto “SOL1”, e do lado direito, uma mola utilizada para o �uxo de avanço e a
segunda válvula, com a identi�cação “SOL2”, utilizada para �uxo de retorno. De cada
uma dessas válvulas, sai um �uxo até outra válvula direcional de cinco vias e duas
posições acionada por pressão dos dois lados, identi�cada por VC. O �uxo segue
para o avanço do atuador e, no �m de curso do atuador, tem um microswitch
identi�cado por “m2”. Ao lado desse circuito, há a informação de um microswitch
identi�cado por “m1” e, abaixo deste, um interruptor de partida.
A Figura 4.2 mostra um circuito eletropneumático com os componentes
elétricos, como válvulas acionadas por solenoide. Na Figura 4.3, é possível
observar o circuito elétrico que será aplicado em conjunto com o circuito
pneumático, como nota-se com as indicações dos microswitches.
Figura 4.3 — Circuito elétrico
Fonte: Adaptada de Fialho (2011).
#PraCegoVer: a imagem tem a representação de um circuito elétrico. O circuito tem
uma linha com a identi�cação s em uma ponta, que segue até uma linha identi�cada
por p, onde tem um interruptor de partida e um microswitch identi�cado por m2 em
contato com a haste. Depois, ela segue para um solenoide identi�cado por SOL2 e
vai para outra linha, identi�cada por N na ponta. A partir da linha s, tem outra linha,
identi�cada por q, na qual há um microswitch, identi�cado por m1, que segue para
um solenoide identi�cado por SOL1.
O início do ciclo se dá acionando a chave com retenção denominada partida,
cujo sinal fecha o circuito elétrico, fazendo com que a corrente elétrica ative S
com o microswitch, energizando o solenoide. A ativação aciona a válvula (lado
direito), liberando o �uxo pneumático para a VC; o ar, então, ativa o movimento
do cilindro, empurrando a haste dele.
Ao avançar, o microswitch é liberado e volta à posição de início. A haste avança
até atingir o microswitch, ativando, dessa vez, o solenoide , que novamente
inverte o �uxo de ar, comuta a VC e ativa o retorno da haste.
Ao retornar, ativa o microswitch novamente e reinicia o ciclo do movimento da
haste. O ciclo para somente se a chave de partida for acionada, porque ela é do
tipo trava.
Esse exemplo, apesar de simples, ilustra bem como aplicar os comandos
elétricos e os elementos eletropneumáticos. Observa-se também a necessidade
de aplicar muita lógica e de preparar um circuito pneumático e um circuito
elétrico com os mesmos símbolos, para facilitar a compreensão dos
movimentos.
É importante praticar a montagem desses circuitos. Você pode, ainda, fazer
revisões na literatura, para estudar de forma ativa.
A partir desse exemplo, é possível observar também o grande potencial da
eletropneumática na automação de processos industriais. Se adicionarmos
outros atuadores e válvulas e os �zermos operar na sequência, teremos uma
fábrica operando automaticamente.
Essa observação não está tão distante, se analisarmos os rumos da tecnologia
da indústria 4.0, que modi�cará as indústrias, bem como os pro�ssionais, na
nova revolução industrial. Re�ita sobre o assunto e consulte a referência
indicada a seguir.
REFLITA
A indústria 4.0 surge como uma tecnologia que
possibilitará uma nova geração de produtos, cujo
ciclo de projeto e de lançamento será menor, além
de fabricá-los com mais qualidade e rapidez. A
A prática proposta a seguir o ajudará na aplicação dos diversos componentes
elétricos que possibilitam a automação de um circuito eletropneumático, além
de correlacionar o circuito elétrico com o circuito eletropneumático associado
aos dispositivos de comando.
praticar
Vamos Praticar
A montagem de circuitos eletropneumáticos foi enfatizada neste estudo, assim
como a forma de representar um circuito com os elementos elétricos.
Para um circuito eletropneumático com acionamentos do tipo microswitch,
solenoides e dois acionamentos manuais de partida que movimentarão um
atuador. Especi�cando tem-se um microswitch, dois solenoides uma para cada
válvula e duas chaves de trava (comando bimanual) para efetuar a partida. O
sistema tem, ainda, uma válvula direcional para comandar o atuador, que
muda de posição por meio do acionamento das válvulas com solenoide e
retorno por mola.
O ciclo se inicia com as chaves de partida (comando bimanual), que acionam a
válvula solenoide, comutando a válvula direcional; esta, por sua vez, muda de
produção automatizada comandada por robôs é
parte dessa inovação, portanto os pro�ssionais
terão novos desa�os. Novas tecnologias sempre
exigiram adaptação. Você está preparado para
essa mudança?
Fonte: Adaptado de Almeida (2019).
posição para alimentar o �uxo do cilindro, levando ao movimento da haste. No
�nal do deslocamento da haste, ela aciona o microswitch, que energiza a outra
válvula solenoide, e esta, por sua vez, comuta novamente a válvula direcional,
permitindo o retorno do cilindro ao ponto inicial.
A partir das informações do circuito de comando repetitivo descrito, faça um
diagrama para a solução típica de um circuito somente pneumático e o circuito
elétrico para um circuito eletropneumático.
Realizamos a montagem de circuitos eletropneumáticossimples para
compreendermos os diversos dispositivos e como eles são aplicados nos
circuitos, tanto elétricos quanto eletropneumáticos. Agora, trataremos de
circuitos com mais atuadores, mais válvulas, mais operações. Portanto, aumenta
a complexidade do movimento e, consequentemente, da lógica para torná-los
e�cientes e para que cumpram todas as etapas de execução do trabalho. A �m
de obter essas soluções, temos alguns métodos que foram desenvolvidos para
planejar e executar o circuito eletropneumático, como o método em cascata, o
passo a passo e o intuitivo. Além deles, podemos citar o método de Karnaugh
para os comandos combinatórios e o método passo a passo para comandos
sequenciais.
Pneumática
Tabela 4.6 — Relação de elementos e métodos para circuitos eletropneumáticos
Fonte: Fialho (2011, p. 172).
  Pneumáticos Eletropneumáticos Pneutrônicos
Elementos de
trabalho
Atuadores pneumáticos lineares e rotativos
Elementos de
comando
Válvulas direcionais
Acionadas
por pressão
piloto
Acionadas por solenoide
Elementos de
processamento
de sinal
Válvulas
pneumáticas
3/2 NA, 3/2
NF, OU, E
Relés, chaves e
interruptores NA e
NF, ligados em
série e em
paralelo
Controladores
programáveis,
microprocessadores,
circuitos integrados
Elementos de
sinal
Válvulas
pneumáticas
3/2 NA, 3/2
NF e
sensores
pneumáticos
Botões e interruptores elétricos, sensores
eletrônicos, sensores ópticos, magnéticos,
indutivos e capacitivos
Métodos
tradicionais de
projeto
Intuitivo,
cascata,
passo a
passo
Intuitivo,
sequência
máxima e mínima
 
Métodos
apoiados na
lógica binária
Diagrama de Karnaugh (para comandos combinatórios)
Método passo a passo generalizado (para comandos
sequenciais)
#PraCegoVer: a tabela tem quatro colunas e oito linhas. Na primeira coluna,
da segunda à oitava linha, tem os textos: “elementos de trabalho”;
“elementos de comando”; “elementos de processamento de sinal”;
“elementos de sinal”; “métodos tradicionais de projeto”; “métodos apoiados
na lógica binária”. Na segunda coluna, da primeira à oitava linha, os textos:
“pneumáticos”; “atuadores pneumáticos lineares e rotativos”; “válvulas
direcionais”; “acionadas por pressão piloto”; “válvulas pneumáticas 3/2 NA,
3/2 NF, OU, E”; “válvulas pneumáticas 3/2 NA, 3/2 NF e sensores
pneumáticos”; “intuitivo, cascata, passo a passo”; “diagrama de Karnaugh
(para comandos combinatórios), método passo a passo generalizado (para
comandos sequenciais)”. Na terceira coluna, da primeira à oitava linha, os
textos: “eletropneumáticos”; “atuadores pneumáticos lineares e rotativos”;
“válvulas direcionais”; “acionadas por solenoide”; “relés, chaves e
interruptores NA e NF, ligados em série e em paralelo”; “botões e
interruptores elétricos sensores eletrônicos, sensores óticos, magnéticos,
indutivos e capacitivos”; “intuitivo, sequencia máxima e mínima”; “diagrama
de Karnaugh (para comandos combinatórios), métodos passo a passo
generalizado (para comandos sequenciais)”. Na quarta coluna, da primeira
à oitava linha, os textos: “pneutrônicos”; “atuadores pneumáticos lineares e
rotativos”; “válvulas direcionais”; “acionadas por solenoide”; “controladores
programáveis, microprocessadores, circuitos integrados”; “botões e
interruptores elétricos sensores eletrônicos, sensores óticos, magnéticos,
indutivos e capacitivos”; campo em branco; “diagrama de Karnaugh (para
comandos combinatórios), métodos passo a passo generalizado (para
comandos sequenciais)”.
Alguns elementos e alguns métodos para utilizar em projeto de circuitos foram
apresentados na Tabela 4.6. Observa-se, na tabela, que os componentes
elétricos/eletrônicos estão cada vez mais inseridos nos circuitos pneumáticos
ou hidráulicos. Para compreender um pouco mais, assista ao vídeo indicado na
sequência.
A partir de agora, vamos abordar, nos projetos, comandos combinatórios,
representações lógicas nos circuitos e método grá�co na solução de problemas.
Há uma explicação da metodologia, em um roteiro para a solução de sistemas
eletropneumáticos.
Eletropneumática – Circuitos Aplicativos
Há diversas maneiras de projetar circuitos eletropneumáticos, sendo que
projetos de comandos combinatórios podem ser executados por: comandos
combinatórios simples, comandos combinatórios com memória ou comandos
combinatórios com temporizadores e contadores. Maiores informações sobre
esses tipos podem ser revistas em Fialho (2011).
Mas, para aplicarmos os métodos combinatórios em circuitos
eletropneumáticos, é necessário compreendermos um pouco sobre tabela de
correspondência, tabela-verdade e equação booleana. Temos muitos tipos de
portas lógicas que levam a muitas combinações nas soluções. A partir dessas
SAIBA MAIS
Os métodos para a solução dos circuitos
eletropneumáticos seguem uma lógica e diversas
etapas que devem ser seguidas para completar o
circuito. Os procedimentos executados por
intermédio de um software facilitam o
entendimento da aplicação do método. Assista, a
seguir, a um vídeo que demonstra o método no
FluidSIM.
Para saber mais, acesse:
A S S I S T I R
Fonte: Elaborado pelo autor.
ferramentas, é possível aplicar métodos como o analítico ou o diagrama de
Karnaugh-Veitch (KV) para encontrar a solução. A Tabela 4.7 nos ajudará a
entender o processo de solução.
Tabela 4.7 — Processo para projetos de comandos combinatórios
Fonte: Adaptada de Fialho (2011).
#PraCegoVer: a tabela tem duas colunas e quatorze linhas. Na primeira coluna, da
primeira à decima terceira linha, há os textos: “Descrição”; “1 – Tabela de
correspondência lógica: no exemplo, nota-se a correspondência entre as entradas E e
as saídas S de atuadores. A lógica entre eles: a saída é S=1 se E1=1, E2=1, E3=
E4=1”; “2 – Tabela-verdade: no exemplo, temos as linhas com as quantidades
possíveis de combinações. Para este caso, 4 signi�ca quatro variáveis de entrada
(E4, E3, E2, E1), e 2, os valores lógicos (0,1). Elas levam à saída lógica 0 ou 1. A saída
S=1, na linha 03, apresenta as condições mínimas de acionamento do atuador,
portanto, é uma possível solução. Outras linhas também poderiam ser como as
mostradas nas linhas 07, 11, 12, 13, 14 e 15”; “3 – Equação booleana: é obtida da
tabela-verdade. Tipos de equação booleana: FCD – Forma Canônica Disjuntiva
(aquelas que têm S=1), FCC – Forma Canônica Conjuntiva (aquelas em S=0)”; Nota-
se que as saídas terão muitas combinações”; “4 – Conceitos da lógica booleana:
propriedades, postulados e teoremas”; “5 - Simpli�cações das equações booleanas”;
“5.1 – Minimização pelo método analítico”; “5.2 – Minimização pelo método grá�co
– Diagrama de Karnaugh-Veitch (KV)”; “Escolha a matriz de KV de acordo com o
número de variáveis”; “Identi�que o número 1 nos campos (quadrados) que
correspondem a S = 1”; “Identi�que os grupamentos em que S = 1. No exemplo:
grupo 1 e grupo 2”; Obtenha os termos minimizados de S”; “Determine a resultante
minimizada de S”; “Faça o circuito lógico de acordo a S minimizada, Obs.: A relação
inversa E4 = A, E3 = B, E2 = C, E2 = D é válida em toda a solução de comandos
combinatórios”; “Faça o circuito pneumático correspondente à solução encontrada”.
Na segunda coluna, primeira linha, há o texto “representação”. Na segunda linha, uma
tabela com três colunas e sete linhas. Na coluna 1, e da primeira à sétima linha, os
textos: “variáveis de entradas”, “acionamento bimanual (botão 1)”, “acionamento
bimanual (botão 2)”, “acionamento por pedal”, “sensor de grade fechado”, “variáveis
de saída”, “sinal para avanço do cabeçote”. Na coluna 2, da linha 1 até a linha 7, os
textos: “notação”, “E1”, “E2”, “E3”, “E4”, em branco e “S”. Na coluna 3, da linha 1 a 7, os
textos: “correspondência lógica”, “acionado E1=1”, “acionado E2=1”, “acionado E3=1”,
“acionado E4=1”, espaço em branco e “cilindro avança S=1”. E o texto abaixo da
tabela: “A relação inversa E4 = A, E3 = B, E2 = C, E2 = D é válida em toda a solução de
comandos combinatórios”. Na segunda coluna, terceira linha, há uma tabela com 6
colunas e 17 linhas. Na primeira coluna e da linha 1 a linha 17,os dados: “linha, 00,
01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15”. Na segunda coluna e da linha 1
a linha 17 os dados: “E4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1”. Na terceira coluna, da
linha 1 a 17, os dados: “E3, 0, 0, 0, 0,1,1,1,1, 0, 0, 0, 0,1,1,1,1”. Na quarta coluna, da
linha 1 a 17, os dados: “E2, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1”. Na quinta coluna, da
linha 1 a 17, os dados: E1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1. Na sexta coluna, da
linha 1 a 17: S, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1. Na segunda coluna, quarta linha,
o texto: “Equações para a FCD; Linha 03 , Linha 07 , Linha 11 , Linha 12 , Linha 13 ,
Linha 14 , Linha 15 , Generalizando, ”. Na segunda coluna, quinta linha, o texto:
“postulados”. Abaixo, uma tabela com três colunas e três linhas. Na primeira linha, o
texto: “operação”. Na segunda linha, há uma subdivisão em três colunas; na primeira
coluna, na linha 2, há o texto: “união (OU)”; na terceira linha, as equações “0+0=0,
0+1=1, 1+0=1, 1+1=1”. Na segunda coluna, segunda linha, o texto: “intersecção (E)”;
na terceira linha, as equações: “0.0=0, 0.1=0, 1.0=0, 1.1=0”. Na terceira coluna,
segunda linha, o texto: “negação das constantes”; na terceira linha, as equações: “1
com barra em cima = 0, zero com barra em cima = 1”. Abaixo desta tabela, o texto:
“propriedades”. Mais uma tabela de duas colunas e três linhas. Na primeira coluna,
da linha 1 a 3, os textos: “comutação, associação, distribuição”. Na segunda coluna,
da linha 1 a 3, as equações: “A.B=B.A, A+b=B+A; A.(B.C)=(A.B).C, A+(B+C)=(A+B)+C;
(B+C)=(A.B)+(A+C), A+(B.C)=(A+B).(A+C)”. Abaixo da tabela, o texto: “teoremas”. Na
primeira linha da tabela, o texto: “teorema envolvendo uma variável e as constantes”.
Uma subdivisão em duas colunas, e, na primeira coluna, as equações: “A.0=0, A.1=A”;
na segunda coluna: “A+1=1, A+0+A”; na terceira linha: ‘teorema envolvendo uma
variável e a negação”. Então, há uma subdivisão em três colunas; na primeira coluna,
as equações: “A.Abarra=0, A.A=A”; na segunda: “A+A=A, A+Abarra=1”; na terceira,
“Abarra=A”. Na quinta linha, o texto: “teorema de redução”. Então, há uma subdivisão
em três colunas; na primeira, as equações: “A.B+Bbarra=A+Bbarra, A.
(Abarra+B)=A.B”; na segunda: “A+(A.B)=A, A+Abarra.B=A+B”; na terceira: “A.(A+B)=A”.
Na sétima linha, o texto: “teoremas de Morgan”, e, então, uma subdivisão em duas
colunas; na primeira, as equações: “(A.B)barra=Abarra+Bbarra”; na segunda:
“(A+B)barra=Abarra.Bbarra”.
Continuando na tabela principal, na sexta linha, o texto: “Objetivo: minimizar para
diminuir a quantidade de portas lógicas (pneumáticas, hidráulicas, elétricas). Método
analítico, . Aplicando a propriedade distributiva, temos
. Aplicando o Teorema ,
". Na sétima linha, o texto: “Cada quadrado representa um termo da
equação booleana. Externamente, os quatro atuadores; e os números internos, as
linhas da tabela-verdade”. Na oitava linha, o texto: “Matriz de KV para 4 variáveis” e
uma tabela quadrada de 4 colunas e 4 linhas formando 16 quadrados internos. Cada
quadrado contém um número. Nos 4 quadrados da primeira linha: “0, 4, 12, 8”; na
segunda linha: “1, 5, 13, 9”; na terceira linha: “3, 7, 15, 11”; na quarta: “2, 6, 14, 10”. Do
lado esquerdo do quadrado, tem uma linha no meio, e, acima dela, as letras: “Cbarra,
Dbarra, D”; abaixo: “C, D, Dbarra”. Na parte superior do quadrado, com uma linha no
meio, as letras: “Abarra, Bbarra, B”; do outro lado da linha: “A, B, Bbarra”. Na nona
linha, o mesmo quadrado anterior, entretanto, nos quadrados da terceira coluna, tem
o número 1 também, e o mesmo ocorre com os quadrados da linha 3. Na décima
linha, o mesmo quadrado anterior, e a coluna tem a identi�cação: “grupo 1”; na
terceira linha, a identi�cação: “grupo 2”. Na décima primeira linha, o texto: “Grupo 1
com os elementos do campo 12, 13, 15 e 14, termos. Como os termos , pelo teorema
5 e postulado 5, o termo minimizado do Grupo 1 é: . Grupo 2 com os elementos do
campo 3, 7, 15 e 11, termos. Como os termos , pelo teorema 5, o termo minimizado
S = ⋅ + ⋅B+A ⋅Ā B̄ Ā B̄
S = ⋅ ( +A) + ⋅B̄ Ā Ā B̄ +A = 1)(A¯ ¯¯̄¯̄
S = + ⋅B̄ Ā B̄
do Grupo 2 é: ". Na décima segunda, linha a equação: “
". Na décima terceira linha, a
imagem de um circuito lógico, que inicia com as letras E4, E3, E2, E1; em paralelo,
saem linhas horizontais paralelas, até cada linha encontrar um quadrado, também
em paralelo, com o número 1 inscrito; de cada quadrado sai uma linha horizontal,
com as identi�cações A, B, C, D. Das linhas A e B, saem linhas que encontram outro
quadrado com a inscrição & internamente. Desse quadrado sai uma linha com a
identi�cação (A.B), até encontrar um quadrado com a inscrição maior igual, de onde
sai uma linha com a identi�cação (A.B+C.D), e, no �nal da linha, a letra S. De forma
semelhante às linhas identi�cadas como C e D, saem linhas que encontram outro
quadrado com a inscrição & internamente. Deste sai uma linha com a identi�cação
(C.D), até encontrar também um quadrado com a inscrição maior igual, de onde sai
uma linha com a identi�cação (A.B+C.D) e, no �nal da linha, está a letra S. Na
segunda coluna e décima quarta linha, há a imagem de um circuito pneumático com
quatro válvulas de três vias e duas posições, acionadas por botão e retorno por mola,
identi�cadas por E1, E2, E3, E4, de cima para baixo, em paralelo. Da segunda posição
das válvulas E1 e E3, sai uma linha até uma válvula de simultaneidade e, desta, para
as válvulas E2, E4. Da primeira válvula de simultaneidade, sai uma linha que passa
pela válvula alternadora (elemento OU seletora de circuito), que tem uma saída para
a segunda válvula de simultaneidade. Da válvula alternadora, sai uma linha para uma
válvula direcional de cinco vias e duas posições acionada por pressão e retorno por
mola, de onde sai uma linha que passa por uma válvula de controle de �uxo
unidirecional que entra no cilindro simples, identi�cada por atuador de prensa. A
linha de retorno do cilindro volta para a válvula direcional de cinco vias e duas
posições.
A Tabela 4.7 apresenta como preparar o circuito eletropneumático levando em
consideração os elementos elétricos e a lógica dos comandos combinatórios.
As informações contidas na tabela ordenam as etapas a serem resolvidas para
solucionar o problema do circuito necessário, iniciando pela tabela de
correspondência, pela tabela-verdade e pela equação booleana. Os conceitos da
lógica booleana e de propriedades, postulados e teoremas estão condensados
também, para facilitar a consulta. Ela prossegue, então, com a solução do
método analítico e o método grá�co, por meio do diagrama KV, e concluindo
com o circuito pneumático.
Term = C ⋅Do2
S = Term = Term = A ⋅B+ C ⋅D∑p
i=1 on o1
O roteiro mostrado é para comandos combinatórios, entretanto, para projetos a
partir de circuitos elétricos sequenciais, ele pode ser usado adotando-se: a
representação da sequência de operações, o método da sequência mínima, o
método da cadeia estacionária e o método sequencial analítico.
Detalhes sobre cada um dos métodos são apresentados em Bonacorso e Noll
(2013). O infográ�co, a seguir, apresentado informações sobre a automação por
comando sequencial.
Representação Gráfica para Automação
Pneumática do Comando Sequencial
Para a automação de comando industrial, há diversos diagramas para o
acompanhamento, bem como possibilidades de exceção do projeto. Veja, a
seguir, alguns desses diagramas e as respectivas aplicações.
Após a explicação de cada tipo de diagrama, a tabela a seguir traz um exemplo
no qual é possível visualizar o que acontece em cada tipo de diagrama, por meio
de uma representação grá�ca.
Diagrama trajeto-passo: o diagrama trajeto-passo apresenta,
como o próprio nome diz, o trajeto de cada atuador (A, B, C) em
relação ao tempo e a cada passo efetuado no tempo, em um
grá�co. O estado é representado na forma binária (0,1). 
Tabela 4.8 — Representação grá�ca para automação pneumática dos comandos
sequenciais
Fonte: Adaptada de Fialho (2011).#PraCegoVer: a tabela tem, na primeira linha, o texto: “representação grá�ca para
automação pneumática do comando sequencial”. Depois, uma subdivisão em duas
colunas; na primeira, o texto: “diagramas”; na segunda: “representação grá�ca”. Na
terceira linha, primeira coluna, o texto é: “linha do tempo e passo para o
acompanhamento dos atuadores para um equipamento de termoformagem”; na
segunda coluna, a imagem inicia com o texto: “designação”; há duas linhas verticais
e, entre elas, o texto “estado lógico”, depois, uma linha horizontal com marcas
espaçadas igualmente de 1 a 7 e, no �nal, “7=1”. Acima da linha, o texto: “tempo (s)”;
abaixo: “passo”. A tabela segue com uma subdivisão em duas colunas; na primeira,
há o número 1 e o texto: “diagrama trajeto-passo”; na segunda, um grá�co, iniciando
com o texto: “atuador A”, duas linhas verticais paralelas, com os dados 1, acima, e 0,
abaixo; segue com uma linha em negrito, iniciando em 0; uma reta entre os passos 1
e 2, que sobe até o 1, passa pelo passo 3, continua reta até o passo 6, desce até 0 e
até o passo 7. O segundo grá�co inicia com o texto: “atuador B”; segue com uma
linha em negrito, iniciando em 0; há uma reta entre os passos 1 e 3, que sobe até 1,
passa pelo 3, continua reta até o passo 4, desce para 0, segue para o passo 6 e
continua reta até o passo 7. O terceiro grá�co inicia com o texto: “atuador C”, que
inicia em 0 do passo 1 até o passo 3; sobe para 1 no passo 4, continua até o passo 5,
desce para 0 no passo 6 e continua até o passo 7. Na linha seguinte, na coluna 1, há
o número 2 e o texto: “diagrama de posicionamento dos atuadores”; ao lado, a coluna
2 inicia-se com o texto “atuador A”, duas linhas verticais paralelas e depois os
números: “0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0”, correspondentes aos passos de 1 a 7. Segue abaixo
com o texto: “atuador B”, duas linhas verticais e os números: “0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0”. Na
sequência, “atuador C”, duas linhas verticais paralelas e os números: “0, 0, 0, 1, 1, 0, 0,
0”. A tabela segue com duas colunas; na primeira, o número 3 e o texto: “diagrama de
atuação dos sensores”; na segunda, um grá�co, iniciando com a descrição “E0, E1,
E2, E3, E4, E5, E6”, duas linhas verticais e, depois, mais sete linhas verticais paralelas,
correspondentes aos passos de 1 a 7. Para E0, um ponto marcado em linha 1. Para
E1, uma linha entre 1 e 2 e um ponto em 7. Para E2, uma reta entre as linhas 3 e 6.
Para E3, uma reta entre as linhas 1 e 3 e um ponto em 6. Para E4, um ponto na linha
4. Para E5, uma reta entre as linhas 1 e 3 e um ponto na linha 6. Para E6, um ponto na
linha 4. Na sequência, na coluna 1, o número 4 e o texto: “diagrama de comando dos
atuadores”; na segunda coluna, o grá�co inicia com o texto: A+, A-, B+, B-, C+, C-;
depois, duas linhas paralelas e sete linhas verticais, correspondentes aos sete
passos. Para A+, uma marcação de x na linha 1 e uma reta horizontal da linha 1 até a
linha 6. Para A-, uma marcação x na linha 6 e uma reta até a linha 7. Para B+, uma
marcação x na linha 1 e uma reta da linha 1 até a 5. Para B-, uma reta da linha 1 até a
3 e uma marcação x, na linha 5, e uma reta da linha 5 até a 7. Para C+, uma marcação
x na linha e uma reta da linha 1 até a 5. Para C-, uma linha reta entre a linha 1 e a 3,
depois entre as linhas 5 e 7. Na sequência, na primeira coluna, há o texto: “linha do
tempo e passo para o acompanhamento dos atuadores para um dispositivo para
furar peças”. Na segunda coluna, a imagem inicia com o texto: “designação”, duas
linhas verticais e, entre elas, o texto “estado lógico”; depois, uma horizontal, com
marcas espaçadas igualmente de 1 a 6 e, no �nal, 6=1. Acima da linha, tem-se o
texto: “tempo (s)”; abaixo, o texto: “passo”. Continua com o texto: “diagrama passo a
passo na primeira coluna”; na segunda, um grá�co iniciando com o texto: “atuador A
(impulsor)”; uma escala, na vertical, de 1+, 1, 0, com linhas horizontais tracejadas
para cada escala e seis linhas verticais tracejadas correspondentes aos seis passos.
Inicia uma linha em negrito identi�cada por E0 na linha horizontal 0 e na linha vertical
1; ela sobe até a linha 1 horizontal e a linha vertical 2, continua reta até a linha
vertical 4, sobe até a linha horizontal 1+ e desce até a linha 0, na horizontal. Um
segundo grá�co inicia com o texto “atuador B (cabeçote)”; uma linha em negrito
inicia na linha 0 horizontal e na primeira linha vertical, continua até a linha vertical 2,
sobe até a linha horizontal 1 e desce até a linha horizontal 0, depois continua reta até
a linha vertical 6. Na sequência, na primeira coluna, há o número 5 e o texto:
“diagrama funcional”; na segunda, o grá�co de um �uxograma. Existe uma sequência
de seis retângulos correspondentes a processos, e cada um contém uma inscrição:
“início”, “1 alimentação”, “2 furação”, “3 retorno”, “4 diagrama peça”, “5 retorno”. Existe
uma linha conectando cada retângulo; entre os dois primeiros, está uma linha
horizontal para a esquerda, que termina em um retângulo com símbolo &, e três
linhas paralelas do lado esquerdo, com os textos: “E0, E1, E2”. Entre o segundo e o
terceiro, uma linha, à esquerda, com o texto: “E3”; entre o terceiro e o quarto, uma
linha à esquerda e o texto: “E6”; entre o quarto e o quinto retângulos, uma linha à
esquerda e o texto: “E5”; entre o quinto e o sexto retângulos, uma linha à esquerda e
o texto: “E4”. Do último retângulo, “retorno”, sai uma linha, identi�cada por =1, que
retorna ao primeiro retângulo, “início”. Do lado direito do retângulo “alimentação”, sai
uma linha que encontra outro retângulo dividido em três partes; na primeira delas, há
a letra S; na segunda, o texto: “avança primeiro estágio do atuador A”; na terceira,
“E3”. Do lado direito do retângulo “furação”, sai uma linha que encontra outro
retângulo dividido em três partes; a primeira, em branco; na segunda, o texto: “avança
atuador B”; na terceira, “E6”. Do lado direito do retângulo “retorno”, sai uma linha à
direta e encontra outro retângulo dividido em três partes; na primeira, a letra S, na
segunda, o texto: “recua atuador B”, na terceira, “E5”. Do lado direito do retângulo
“dispensa peça”, sai uma linha à direta e encontra outro retângulo dividido em três
partes; na primeira, em branco, na segunda, o texto: “avança segundo estágio do
atuador A”, na terceira, “E4”. Do lado direito do retângulo “retorno”, sai uma linha que
encontra outro retângulo dividido em três partes; na primeira, a letra S, na segunda, o
texto: “recuo total do atuador A”, na terceira, “E2”. Na última linha e primeira coluna,
há o número 6 e o texto: “diagrama lógico”. Na segunda coluna, há vários circuitos
lógicos para cada passo. O circuito passo 1 inicia com quatro linhas paralelas
horizontais e, para cada linha, há a inscrição, do lado esquerdo, “A-, E0, E1, E2”; do
lado direito, essas linhas se conectam a um retângulo com o símbolo &. Abaixo, há
duas linhas paralelas horizontais e, para cada linha, a inscrição B+, E7, do lado
esquerdo; do lado direito, essas linhas se conectam a um retângulo com o símbolo
maior igual 1. Desses dois retângulos, saem linhas paralelas que se encontram com
um retângulo com a letra S, na parte superior esquerda, e a letra R, na parte inferior
esquerda; da parte inferior desse retângulo, sai uma linha horizontal com a
identi�cação A+. O circuito passo 2 inicia com duas linhas paralelas horizontais e,
para cada linha, há a inscrição A+, E3, do lado esquerdo; do lado direito, essas linhas
se conectam a um retângulo com o símbolo &. Abaixo, há duas linhas paralelas
horizontais e, para cada linha, a inscrição B-, E7, do lado esquerdo; do lado direito,
essas linhas se conectam a um retângulo com o símbolo maior igual 1. Desses dois
retângulos, saem linhas paralelas que se encontram com um retângulo com a letra S,
na parte superior esquerda, e a letra R na parte inferior esquerda; da parte inferior
desse retângulo, sai uma linha horizontal com a identi�cação B+. O circuito passo 3
inicia com duas linhas paralelas horizontais, e cada linha tem a inscrição B+,E6, do
lado esquerdo; do lado direito, essas linhas se conectam a um retângulo com o
símbolo &. Abaixo, há duas linhas paralelas horizontais e cada linha tem a inscrição
A++, E7, do lado esquerdo; do lado direito, essas linhas se conectam a um retângulo
com o símbolo maior igual 1. Desses dois retângulos, saem linhas paralelas que se
encontram com um retângulo com a letra S, na parte superior esquerda, e a letra R,
na parte inferior esquerda; da parte inferior desse retângulo, sai uma linha horizontal
com a identi�cação B-. O circuito passo 4 inicia com duas linhas paralelas
horizontais e cada linha tem a inscrição B-, E5, do lado esquerdo; o lado direito
dessas linhas se conecta a um retângulo com o símbolo &. Abaixo, há duas linhas
paralelas horizontais, e cada linha tem a inscrição A-, E7, do lado esquerdo; o lado
direito dessas linhas se conecta a um retângulo com o símbolo maior igual 1. Desses
dois retângulos saem linhas paralelas que se encontram com um retângulo com a
letra S, na parte superior esquerda, e a letra R, na parte inferior esquerda; da parte
inferior desse retângulo, sai uma linha horizontal com a identi�cação A++. O circuito
passo 5 inicia com duas linhas paralelas horizontais, e a primeira linha tem a
inscrição A++ do lado esquerdo, que se conecta a um retângulo com o símbolo &; a
partir dele, sai uma linha que se conecta a um retângulo com o símbolo maior igual
1. Do lado esquerdo desse retângulo, saem duas linhas horizontais paralelas com as
inscrições: “E4, E7”. Do retângulo com o símbolo &, sai uma linha horizontal que se
liga a um retângulo com a letra S, na parte superior esquerda, e a letra R, na parte
inferior esquerda; do lado esquerdo inferior desse retângulo, sai uma linha horizontal
com a inscrição E2, e, do lado direito, uma linha horizontal com a inscrição A-; dessa
linha horizontal, sobe outra linha vertical, que logo torna-se horizontal novamente e
termina com a inscrição A-.
Analisamos diversos dispositivos e diversos métodos para estruturar os
dispositivos de comandos, tanto combinatórios quanto sequencial. Para reforçar
os conhecimentos adquiridos, segue uma prática para você memorizar o que
aprendeu e apresentar os resultados em forma grá�ca. Vamos praticar!
praticar
Vamos Praticar
Estudamos diversos tipos de dispositivos de comando, e eles têm que estar
relacionados com os elementos da pneumática, com o tipo de método de
projeto e com os métodos que colaboram na solução lógica dos circuitos.
Baseado nesses conceitos e no resumo apresentado na tabela abaixo,
reproduza o assunto em diagramas para �xação.
Faça um diagrama tipo colmeia para cada um dos sistemas pneumáticos, ou
seja, um diagrama para sistemas pneumáticos, um para sistemas
eletropneumáticos e outro para pneutrônica, conforme os dados apresentados
na tabela.
Tabela - Relação de elementos e métodos para circuitos eletropneumáticos
Fonte: Fialho (2011, p. 172).
  Pneumáticos Eletropneumáticos Pneutrônicos
Elementos de
trabalho
Atuadores pneumáticos lineares e rotativos
Elementos de
comando
Válvulas direcionais
Acionadas
por pressão
piloto
Acionadas por solenoide
Elementos de
processamento
de sinal
Válvulas
pneumáticas
3/2 NA, 3/2
NF, OU, E
Relés, chaves e
interruptores NA e
NF, ligados em
série e em
paralelo
Controladores
programáveis,
microprocessadores,
circuitos integrados
Elementos de
sinal
Válvulas
pneumáticas
3/2 NA, 3/2
NF e
sensores
pneumáticos
Botões e interruptores elétricos, sensores
eletrônicos, sensores ópticos, magnéticos,
indutivos e capacitivos
Métodos
tradicionais de
projeto
Intuitivo,
cascata,
passo a
passo
Intuitivo,
sequência
máxima e mínima
 
Métodos
apoiados na
lógica binária
Diagrama de Karnaugh (para comandos combinatórios)
Método passo a passo generalizado (para comandos
sequenciais)
#PraCegoVer: a tabela tem quatro colunas e oito linhas. Na primeira
coluna, da segunda até a oitava linha, tem os textos: “elementos de
trabalho”; “elementos de comando”; “elementos de processamento
de sinal”; “elementos de sinal”; “métodos tradicionais de projeto”;
“métodos apoiados na lógica binária”. Na segunda coluna, da
primeira à oitava linha, os textos: “pneumáticos”; “atuadores
pneumáticos lineares e rotativos”; “válvulas direcionais”; “acionadas
por pressão piloto”; “válvulas pneumáticas 3/2 NA, 3/2 NF, OU, E”;
“válvulas pneumáticas 3/2 NA, e 3/2 NF e sensores pneumáticos”;
“intuitivo, cascata, passo a passo”; “diagrama de Karnaugh (para
comandos combinatórios), métodos passo a passo generalizado
(para comandos sequenciais)”. Na terceira coluna, da primeira à
oitava linha, os textos: “eletropneumáticos”; “atuadores
pneumáticos lineares e rotativos”; “válvulas direcionais”; “acionadas
por solenoide”; “relés, chaves e interruptores NA e NF, ligados em
série e em paralelo”; “botões e interruptores elétricos sensores
eletrônicos, sensores óticos, magnéticos, indutivos e capacitivos”;
“intuitivo, sequência máxima e mínima”; “diagrama de Karnaugh
(para comandos combinatórios), métodos passo a passo
generalizado (para comandos sequenciais)”. Na quarta coluna, da
primeira à oitava linha, os textos: “pneutrônicos”; “atuadores
pneumáticos lineares e rotativos”; “válvulas direcionais”; “acionadas
por solenoide”; “controladores programáveis, microprocessadores,
circuitos integrados”; “botões e interruptores elétricos sensores
eletrônicos, sensores óticos, magnéticos, indutivos e capacitivos”;
campo em branco; “diagrama de Karnaugh (para comandos
combinatórios), métodos passo a passo generalizado (para
comandos sequenciais)”.
Para montar o diagrama, utilize o aplicativo livre draw.io e escolha o tipo Cycle
1. Siga as instruções: na tela principal > new > Other > escolha o tipo Cycle 1
(colmeia).
Digite as informações conforme as divisões da colmeia.
Material
Complementar
W E B
Fábrica da Audi – Produção do Q5 2017
Ano: 2021
Comentário: a indústria automobilística utiliza diversos
componentes pneumáticos, como os atuadores e válvulas
solenoides, principalmente nos diversos equipamentos que
automatizam os processos de pintura, montagem e corte e
nas diversas etapas de movimentação dentro da fábrica.
Quer conhecer mais desse processo na montagem de um
veículo? Acesse o link:
ACESSAR
https://www.youtube.com/watch?v=eKwiFZIqsgk/
L I V R O
Automação industrial na prática
Editora: AMGH
Autor: Frank Lamb
ISBN: 978-85-8055-514-1
Comentário: após os estudos sobre pneumática,
eletropneumática e os respectivos componentes, �ca
evidente que esses tópicos estão diretamente ligados à
automação, seja de sistemas industriais ou da fábrica por
completo. Assim, para uma revisão sobre automação, a �m
de entender um pouco mais sobre os diversos sensores
aplicados, sobre sistemas elétricos ou eletrônicos, sobre
robótica na indústria e sobre os circuitos eletropneumáticos
associados, consulte o livro para maiores informações.
Conclusão
Iniciamos os estudos compreendendo as conexões da eletricidade, por meio de
comandos elétricos, acionamentos e circuitos do sistema pneumático. Abordamos a
importância e a necessidade de cuidar dos elementos e dos componentes do circuito
elétrico, bem como a manutenção deles.
Avançamos com explicações sobre os tipos de comandos binários, as funções
lógicas e a tabela-verdade, além de como aplicá-los aos circuitos eletropneumáticos.
Para o desenvolvimento de projetos eletropneumáticos, foi apresentado um roteiro
com o método baseado nos comandos combinatórios e também nos comandos
sequenciais. Foram propostos, ainda, exercícios e indicações de leitura relacionados a
esses tópicos.
Referências
ALMEIDA, P. S. de. Manutenção mecânica
industrial: conceitos básicos e tecnologia
aplicada. São Paulo: Érica, 2014.
ALMEIDA, P. S. de. Indústria 4.0: princípios
básicos, aplicabilidade e implantação na
área industrial. São Paulo: Érica, 2019.
BONACORSO, N. G.; NOLL, V. Automação eletropneumática. 12. ed. São Paulo: Érica,
2013.
DICAS fantásticas de pneumática – manutenção em válvula atuador simples
solenoide. [S. l.: