ACIONAMENTO DE DISPOSITIVOS ELETROELETRONICOS AUTOMATIZADOS - SERIE ENERGIA GTD

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Série energia – geraÇÃO, TranSMiSSÃO e DiSTriBUiÇÃO
ACIONAMENTOS 
DE DISPOSITIVOS 
ELETRO-
ELETRÔNICOS 
AUTOMATIZADOS
Série energia – geraÇÃO, TranSMiSSÃO e DiSTriBUiÇÃO
ACIONAMENTOS 
DE DISPOSITIVOS 
ELETRO-
ELETRÔNICOS 
AUTOMATIZADOS
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA – DIRET
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente 
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações
Série energia – geraÇÃO, TranSMiSSÃO e DiSTriBUiÇÃO
ACIONAMENTOS 
DE DISPOSITIVOS 
ELETRO-
ELETRÔNICOS 
AUTOMATIZADOS
SENAI 
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
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Setor Bancário Norte • Quadra 1 • Bloco C • Edifício Roberto 
Simonsen • 70040-903 • Brasília – DF • Tel.: (0xx61) 3317-9001 
Fax: (0xx61) 3317-9190 • http://www.senai.br
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Inovação e Tecnologias Educacionais – ITED
FICHA CATALOGRÁFICA
S491a
 Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional.
 Acionamentos de dispositivos eletrônicos automatizados / Serviço 
 Nacional de Aprendizagem Industrial, Departamento Nacional, 
 Departamento Regional da Bahia. - Brasília: SENAI/DN, 2018.
 172 p.: il. - (Série Energia - Geração, Transmissão e Distribuição).
 ISBN 978-85-505-0289-2
 1. Acionamento eletro-hidráulico. 2. Acionamento eletropneumático. 
 3. Acionamento elétrico. 4. Instalações elétricas. I. Serviço Nacional de 
 Aprendizagem Industrial. II. Departamento Nacional. III. Departamento Regional da 
 Bahia. IV. Acionamentos de dispositivos eletrônicos automatizados. V. Série 
 Energia – Geração, Transmissão e Distribuição.
 CDU: 621.3192
Lista de ilustrações
Figura 1 - Acionamento eletropneumático ............................................................................................................19
Figura 2 - Sistema eletropneumático ........................................................................................................................20
Figura 3 - Atmosfera ........................................................................................................................................................22
Figura 4 - Ar sendo comprimido .................................................................................................................................23
Figura 5 - Ar retornando ao volume inicial .............................................................................................................24
Figura 6 - Ar misturando-se ao gás ............................................................................................................................24
Figura 7 - Expansibilidade do ar .................................................................................................................................25
Figura 8 - Compressor radial ........................................................................................................................................26
Figura 9 - Compressor radial multiestágios (5 estágios) ....................................................................................27
Figura 10 - Compressor axial ........................................................................................................................................27
Figura 11 - Êmbolo linear (simples efeito e duplo efeito) ..................................................................................28
Figura 12 - Palhetas deslizantes ..................................................................................................................................29
Figura 13 - Funcionamento do compressor roots ................................................................................................29
Figura 14 - Compressor de parafuso .........................................................................................................................30
Figura 15 - Estrutura de um reservatório de ar comprimido ............................................................................31
Figura 16 - Resfriador ......................................................................................................................................................33
Figura 17 - Unidade de conservação ........................................................................................................................34
Figura 18 - Filtro de ar comprimido ...........................................................................................................................35
Figura 19 - Regulador de pressão com escape ......................................................................................................36
Figura 20 - Lubrificador de ar comprimido .............................................................................................................37
Figura 21 - Tubulações de rede de distribuição de ar comprimido ...............................................................38
Figura 22 - Rede de distribuição em anel aberto .................................................................................................39
Figura 23 - Rede de distribuição em anel fechado ..............................................................................................40
Figura 24 - Bucha de redução e luva normal ..........................................................................................................41
Figura 25 - Estrutura de uma tomada de ar ............................................................................................................42
Figura 26 - Ambiente de trabalho mal organizado..............................................................................................43
Figura 27 - Uso de filtros e lubrificadores em bom estado ...............................................................................44
Figura 28 - Manutenção em sistema eletro-hidráulico ......................................................................................47
Figura 29 - Sistema hidráulico em equipamento industrial .............................................................................48
Figura 30 - Recipiente com líquido confinado ......................................................................................................49
Figura 31 - Sistema de prensa hidráulica .................................................................................................................50
Figura 32 - Variação de viscosidade pela temperatura .......................................................................................51
Figura 33 - Funcionamento de uma bomba ..........................................................................................................54
Figura 34 - Cavitação na entrada da bomba hidráulica .....................................................................................56
Figura35 - Danos causados por cavitação..............................................................................................................57
Figura 36 - Comparativo entre deslocamento positivo e negativo ...............................................................57
Figura 37 - Estrutura interna da bomba de engrenagens .................................................................................58
Figura 38 - Fluxo de óleo na bomba de engrenagem ........................................................................................59
Figura 39 - Estrutura interna da bomba de palhetas ..........................................................................................60
Figura 40 - Processo de funcionamento da bomba de palhetas ....................................................................60
Figura 41 - Bomba de pistão ........................................................................................................................................61
Figura 42 - Processo de funcionamento da bomba de pistão .........................................................................62
Figura 43 - Mecanismo de bombeamento de pistão ..........................................................................................62
Figura 44 - Bomba de parafuso ...................................................................................................................................63
Figura 45 - Grupo de acionamento hidráulico ......................................................................................................64
Figura 46 - Elementos filtrantes ..................................................................................................................................66
Figura 47 - Filtro de sucção ...........................................................................................................................................67
Figura 48 - Posicionamento do filtro de pressão ..................................................................................................68
Figura 49 - Posicionamento do filtro de linha de retorno .................................................................................69
Figura 50 - Indicadores de nível e temperatura do óleo hidráulico ...............................................................70
Figura 51 - Disposição da chicana no reservatório ..............................................................................................70
Figura 52 - Tubulações rígidas .....................................................................................................................................71
Figura 53 - Tubulações semirrígidas ..........................................................................................................................72
Figura 54 - Mangueiras flexíveis .................................................................................................................................73
Figura 55 - Conexões de mangueira flexível ..........................................................................................................73
Figura 56 - Acumulador por gravidade ou peso ...................................................................................................74
Figura 57 - Acumulador por mola ..............................................................................................................................75
Figura 58 - Modelos de acumulador por gás ou ar ..............................................................................................76
Figura 59 - Sistema de válvulas para controle de óleo .......................................................................................81
Figura 60 - Válvula direcional .......................................................................................................................................82
Figura 61 - Posições de uma válvula direcional ....................................................................................................83
Figura 62 - Número de vias de uma válvula direcional ......................................................................................83
Figura 63 - Tipos de representação de vias .............................................................................................................84
Figura 64 - Diferença entre via de passagem e bloqueio ..................................................................................84
Figura 65 - Válvulas direcionais pneumáticas com escape livre e escape dirigido ..................................85
Figura 66 - Retorno por mola .......................................................................................................................................85
Figura 67 - Válvulas 2/2 NA e NF .................................................................................................................................86
Figura 68 - Válvulas 3/2 NA e NF .................................................................................................................................86
Figura 69 - Válvula solenoide .......................................................................................................................................88
Figura 70 - Funcionamento da válvula solenoide ................................................................................................88
Figura 71 - Passagem de ar através da válvula de retenção com mola ........................................................90
Figura 72 - Bloqueio de ar na válvula de retenção com mola ..........................................................................90
Figura 73 - Funcionamento da válvula de simultaneidade ..............................................................................91
Figura 74 - Funcionamento da válvula alternadora.............................................................................................92
Figura 75 - Funcionamento da válvula de escape rápido..................................................................................93
Figura 76 - Processo de regulagem de vazão ........................................................................................................94
Figura 77 - Controle de vazão na entrada ...............................................................................................................94
Figura 78 - Controle de vazão na saída ....................................................................................................................95
Figura 79 - Válvula com controle de vazão na saída ............................................................................................96
Figura 80 - Funcionamento da válvula reguladora de vazão unidirecional................................................97
Figura 81 - Limites de funcionamento da válvula de pressão .........................................................................98
Figura 82 - Válvula limitadora de pressão pneumática ......................................................................................98
Figura 83 - Válvula limitadora de pressão hidráulica...........................................................................................99
Figura 84 - Funcionamento da válvula de sequência ...................................................................................... 100
Figura 85 - Válvula redutora de pressão hidráulica ........................................................................................... 101
Figura 86 - Válvula de contrabalanço simples .................................................................................................... 102
Figura 87 - Válvula de descarga ............................................................................................................................... 102
Figura 88 - Cilindro hidráulico e cilindro pneumático ..................................................................................... 103
Figura 89 - Aplicações de cilindros .........................................................................................................................104
Figura 90 - Indicações para cálculo sobre força e área do cilindro ............................................................. 105
Figura 91 - Funcionamento do cilindro de simples ação ................................................................................ 106
Figura 92 - Funcionamento do cilindro de dupla ação ................................................................................... 107
Figura 93 - Cilindros de haste passante hidráulico e pneumático .............................................................. 108
Figura 94 - Cilindro de múltiplas posições ........................................................................................................... 109
Figura 95 - Cilindro rotativo ...................................................................................................................................... 110
Figura 96 - Cilindro de aleta giratória .................................................................................................................... 111
Figura 97 - Motor de pistão radial com 5 pistões .............................................................................................. 112
Figura 98 - Estrutura interna do motor de pistões radiais .............................................................................. 112
Figura 99 - Estrutura interna do motor de palhetas – visão de cima ......................................................... 113
Figura 100 - Estrutura interna do motor de engrenagens ............................................................................. 114
Figura 101 - Esquemático de acionamento elétrico ......................................................................................... 119
Figura 102 - Esquema de funcionamento do sistema de transporte ......................................................... 126
Figura 103 - Diagrama de trajeto e passo dos cilindros .................................................................................. 128
Figura 104 - Diagrama de comando simplificado ............................................................................................. 129
Figura 105 - Diagrama esquemático ...................................................................................................................... 130
Figura 106 - Diagrama de força detalhado .......................................................................................................... 131
Figura 107 - Transporte através de cilindros hidráulicos ................................................................................ 133
Figura 108 - Diagrama de trajeto e passo dos cilindros hidráulicos ........................................................... 134
Figura 109 - Diagrama esquemático hidráulico ................................................................................................. 135
Figura 110 - Diagrama de força detalhado do circuito hidráulico............................................................... 136
Figura 111 - Acionamento eletroeletrônico ....................................................................................................... 141
Figura 112 - Antes de depois da utilização do CLP .......................................................................................... 143
Figura 113 - Processador do CLP ............................................................................................................................ 144
Figura 114 - Fonte de alimentação do CLP ......................................................................................................... 144
Figura 115 - Rack do CLP ........................................................................................................................................... 145
Figura 116 - Cartões de entrada e saída do CLP ................................................................................................ 145
Figura 117 - Exemplo de terminal de programação atual .............................................................................. 146
Figura 118 - Ciclo de execução de um programa pelo CLP ........................................................................... 147
Figura 119 - Arquitetura básica de um CLP ......................................................................................................... 148
Figura 120 - Processamento em Ladder ................................................................................................................ 149
Figura 121 - Chave aberta .......................................................................................................................................... 149
Figura 122 - Chave fechada ....................................................................................................................................... 150
Figura 123 - Saída .......................................................................................................................................................... 150
Figura 124 - Exemplo de linha de comando em Ladder.................................................................................. 150
Figura 125 - Retenção de bobina ............................................................................................................................ 151
Figura 126 - Retenção com botão de desligar .................................................................................................... 151
Figura 127 - Lógica com temporizador ................................................................................................................. 152
Figura 128 - Lógica com contador .......................................................................................................................... 153
Figura 129 - Maquinário com IHM .......................................................................................................................... 154
Figura 130 - Modelos de IHM .................................................................................................................................... 155
Figura 131 - Exemplo de sistema SCADA ............................................................................................................. 156
Figura 132 - Fluxo de comunicação em protocolo .......................................................................................... 158
Gráfico 1 - Índice de viscosidade ................................................................................................................................52
Gráfico 2 - Relação pressão-viscosidade ..................................................................................................................53
Tabela 1 - Conversão de unidades de pressão ........................................................................................................22
Quadro 1 - Símbolos de atuadores .......................................................................................................................... 121
Quadro 2 - Símbolos de válvulas .............................................................................................................................. 122
Quadro 3 - Identificação das conexões de válvulas direcionais .................................................................... 123
Quadro 4 - Símbolos de acionamento elétrico .................................................................................................... 123
Quadro 5 - Símbolos adicionais ................................................................................................................................ 124
Quadro 6 - Exemplo de tabela de movimentos .................................................................................................. 127
Sumário
1 Introdução ........................................................................................................................................................................15
2 Acionamentos eletropneumáticos .........................................................................................................................192.1 Fundamentos físicos da pneumática: propriedades, produção, preparação e distribuição do ar comprimido, construção e função dos elementos de trabalho ......................................20
2.1.1 Propriedades físicas do ar comprimido ...........................................................................21
2.1.2 Produção de ar comprimido ................................................................................................25
2.1.3 Preparação de ar comprimido .............................................................................................30
2.1.4 Distribuição do ar comprimido ...........................................................................................37
2.1.5 Organização no trabalho........................................................................................................41
3 Acionamentos eletro-hidráulicos.............................................................................................................................47
3.1 Fundamentos físicos da hidráulica........................................................................................................48
3.1.1 Óleos hidráulicos .......................................................................................................................48
3.2 Bombas hidráulicas – função e construção dos elementos hidráulicos ..................................54
3.2.1 Classificação das bombas ......................................................................................................57
3.3 Grupo de acionamento ............................................................................................................................64
3.4 Tubulações .....................................................................................................................................................71
3.5 Acumuladores ..............................................................................................................................................74
4 Elementos de comando e sinais ...............................................................................................................................81
4.1 Elementos de comandos e sinais: válvulas direcionais, válvulas de bloqueio, válvulas de vazão, válvulas de pressão .......................................................................................................................82
4.1.1 Válvulas direcionais ..................................................................................................................82
4.1.2 Válvulas de bloqueio ................................................................................................................89
4.1.3 Válvulas de vazão ......................................................................................................................93
4.1.4 Válvulas de pressão ..................................................................................................................97
4.2 Atuadores lineares ................................................................................................................................... 103
4.3 Atuadores rotativos ................................................................................................................................. 109
5 Princípios da técnica de comando: construção e interpretação de esquemas eletro-hidráulicos e eletropneumáticos ..................................................................................................................................................... 119
5.1 Simbologia: normas nacionais e internacionais ............................................................................ 120
5.1.1 Símbolos para atuadores .................................................................................................... 120
5.1.2 Simbologia das válvulas ...................................................................................................... 121
5.1.3 Símbolos adicionais .............................................................................................................. 123
5.2 Princípios da técnica de comando: construção e interpretação de circuitos eletropneu- máticos ........................................................................................................................................................ 125
5.3 Princípios da técnica de comando: construção e interpretação de esquemas eletro- hidráulicos .................................................................................................................................................. 132
6 Acionamentos eletroeletrônicos ........................................................................................................................... 141
6.1 Controladores programáveis – CLP: contexto, evolução, aplicações, conceito e princípios de funcionamento, arquitetura e programação ........................................................................... 142
6.1.1 Conceito .................................................................................................................................... 142
6.1.2 Evolução .................................................................................................................................... 142
6.1.3 Estrutura física ......................................................................................................................... 143
6.1.4 Aplicações do CLP .................................................................................................................. 146
6.1.5 Princípio de funcionamento e arquitetura ................................................................... 146
6.1.6 Programação ........................................................................................................................... 148
6.2 IHM: contexto e aplicações ................................................................................................................... 154
6.2.1 Tipos de IHM ............................................................................................................................ 155
6.2.2 Configuração e programação da IHM ............................................................................ 155
6.3 Sistema supervisório SCADA: contexto e aplicações .................................................................. 156
6.3.1 Modos de operação SCADA ............................................................................................... 157
6.3.2 Protocolo de comunicação ................................................................................................. 157
Referências ........................................................................................................................................................................ 163
Minicurrículo do autor .................................................................................................................................................. 167
Índice .................................................................................................................................................................................. 169
Introdução
1
Prezado(a) aluno(a),
É com grande satisfação que o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) 
apresenta o livro didático de Acionamentos de Dispositivos Elétricos Automatizados.
Este livro tem o objetivo de desenvolver capacidades técnicas relativas ao acionamento de 
sistemas eletro-hidráulicos e eletropneumáticos em instalações elétricas industriais, bem como 
capacidades sociais, organizativas e metodológicas, de acordo com a atuação do técnico no 
mundo do trabalho.
Os conhecimentos apresentados neste material poderão ser aplicados no ambiente de tra-
balho industrial, desde o reconhecimento das características dos elementos de circuitos hi-
dráulicos e pneumáticos até a interpretação e elaboraçãode diagramas de acionamento elé-
trico. Também poderão ser usados como base para você se aprofundar teoricamente sobre 
características de elementos mais específicos que existem em nossa área de estudo.
Neste livro, inicialmente estudaremos os fundamentos físicos dos elementos presentes em 
circuitos eletropneumáticos, abordando sobre suas características de construção e comporta-
mento dos elementos que permitem a utilização do ar comprimido como fluido, focando nos 
parâmetros para sua produção, preparação e distribuição para os equipamentos.
Estudaremos em seguida sobre os fundamentos físicos dos elementos presentes em circui-
tos eletro-hidráulicos. Começamos pelo estudo das características e comportamento do óleo 
hidráulico, além do estudo sobre os diversos tipos de bombas, abordando sobre a importância 
de todos os demais elementos necessários para funcionamento de um circuito eletro-hidráu-
lico como acumuladores, filtros, tubulações, etc. Conheceremos, também, sobre os elementos 
de controle e sinais que são as válvulas direcionais, de bloqueio, pressão e vazão, abordando 
sobre a construção e funcionamento de cada subtipo de válvula, além de estudar desde o 
cálculo de força e área até as características e funcionamento dos tipos de cilindros utilizados 
em circuitos hidráulicos e pneumáticos. Em sequência, veremos as técnicas de leitura e elabo-
ração de diagramas de acionamento eletropneumáticos e eletro-hidráulicos, começando pelas 
normas regulamentadoras das simbologias até os métodos utilizados para diagramação dos 
circuitos.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos16
Finalizamos o livro conhecendo as partes físicas de um CLP e como elaborar uma lógica de programa-
ção em linguagem Ladder. Estudamos também as características e tipos de IHM e sistemas supervisórios, 
vendo noções sobre protocolos utilizados para comunicação dessas interfaces. 
Os estudos desta unidade curricular lhe permitirão desenvolver: 
CAPACIDADES SOCIAIS, ORGANIZATIVAS E METODOLÓGICAS
a) Cumprir normas e procedimentos;
b) Identificar diferentes alternativas de solução nas situações propostas;
c) Manter-se atualizado tecnicamente;
d) Ter capacidade de análise;
e) Ter senso crítico;
f) Ter senso investigativo;
g) Ter visão sistêmica;
h) Aplicar procedimentos técnicos;
i) Demonstrar organização;
j) Estabelecer prioridades;
k) Ter responsabilidade socioambiental;
l) Comunicar-se com clareza;
m) Demonstrar atitudes éticas;
n) Ter proatividade;
o) Ter responsabilidade;
p) Trabalhar em equipe.
CAPACIDADES TÉCNICAS
a) Ajustar e parametrizar componentes dos sistemas eletro-hidráulico e eletropneumático;
b) Aplicar operações de lógica de programação de CLP;
c) Aplicar princípios de instalações automatizadas;
d) Configurar componentes dos sistemas eletroeletrônicos;
e) Descartar resíduos em conformidade com as normas ambientais vigentes, considerando as esfe-
ras municipal, estadual e federal;
f) Hidráulica e eletropneumática;
 1 INTRODUÇÃO 17
g) Identificar e aplicar métodos e técnicas de instalação;
h) Identificar e efetuar sequência de operação;
i) Identificar elementos de comandos e símbolos dos sistemas;
j) Identificar elementos de comandos e símbolos dos sistemas eletro-hidráulico, eletropneumático 
e eletroeletrônico;
k) Identificar grandezas elétricas;
l) Identificar os materiais, componentes, instrumentos, ferramentas e equipamentos;
m) Identificar sistemas elétricos;
n) Instalar os circuitos eletro-hidráulico, eletropneumático e eletroeletrônico, conforme projeto;
o) Interpretar e montar diagramas eletroeletrônicos;
p) Interpretar e montar diagramas eletro-hidráulicos e eletropneumáticos;
q) Interpretar ordem de serviço;
r) Programar sistema de automação básica;
s) Reconhecer normas regulamentadoras e técnicas;
t) Reconhecer princípios de qualidade, segurança, saúde e Meio Ambiente.
Lembre-se de que você é o principal responsável por sua formação e isso inclui ações proativas, como:
a) Consultar seu professor-tutor sempre que tiver dúvida;
b) Não deixar as dúvidas para depois; 
c) Estabelecer um cronograma de estudo que você cumpra realmente;
d) Reservar um intervalo para quando o estudo se prolongar um pouco mais.
Bons estudos!
Acionamentos eletropneumáticos 
2
Nos dias de hoje, uma enorme variedade de dispositivos é utilizada no cotidiano prático da 
indústria. Existem diversos tipos de máquinas e mecanismos que têm como princípio, algum 
tipo de fluido para auxiliar e realizar trabalho, de forma que movam objetos ou reaja a uma 
determinada ação no sistema em que são empregados. 
Agora você irá iniciar o estudo sobre o acionamento de sistemas eletropneumáticos, que 
consistem em controlar através da eletricidade os dispositivos que funcionam com base no ar 
da atmosfera que, ao passar por um equipamento chamado compressor, tem sua pressão au-
mentada para realizar trabalho, ou seja, dispositivos que funcionam através do ar comprimido.
Nesse processo, você irá aprender as características desse elemento chamado de ar com-
primido, como ele se comporta nos equipamentos, além de estudar sobre a construção física 
dos dispositivos pneumáticos e suas características de funcionamento. O acionamento ele-
tropneumático é um fator crucial para a automatização dos processos industriais.
Figura 1 - Acionamento eletropneumático
Fonte: SHUTTEERSTOCK, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos20
2.1 FUndAmentos Físicos dA PneUmÁticA: ProPriedAdes, ProdUção, PrePArAção e 
distribUição do Ar comPrimido, constrUção e FUnção dos elementos de trAbAlho
As máquinas estão tornando-se cada vez mais automatizadas a fim de gerar aumento de produtividade 
e reduzir esforço e erro humanos nos processos. Existem diversos maquinários que utilizam o ar da atmos-
fera para gerar força e realizar trabalho como, por exemplo, as válvulas pneumáticas, que atuam através do 
uso de ar comprimido.
Neste capítulo, iremos estudar aspectos importantes sobre sistemas eletropneumáticos, desde concei-
tos teóricos, fundamentos físicos da pneumática que partem do comportamento físico do ar da atmosfera, 
de qual forma ele pode ser armazenado e utilizado nos equipamentos, até os conceitos sobre os mecanis-
mos que compõem o sistema de produção, preparação e distribuição do ar comprimido no processo. 
Para o técnico em eletrotécnica, é muito importante saber interpretar e elaborar diagramas de aciona-
mento eletropneumático, pois esse sistema é largamente utilizado no ambiente industrial. Reconhecer os 
tipos de válvulas, compressores e métodos de comando dos elementos pneumáticos são aspectos que 
fazem parte da formação de um bom profissional.
Figura 2 - Sistema eletropneumático
Fonte: SHUTTEERSTOCK, 2018.
CURIOSIDADES
Apesar de o ar comprimido ser uma velha forma de energia conhecida 
pelo homem, somente a partir de 1950 ele foi aplicado industrialmente 
na automação e na racionalização da força humana para trabalhos cícli-
cos e metódicos.
(Fonte: BONACORSO; NOLL, 1997). 
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 21
2.1.1 propriedades físicas do ar comprimido 
As características físicas do ar comprimido são expressas em quatro propriedades:
a) Compressibilidade;
b) Elasticidade;
c) Difusibilidade;
d) Expansibilidade. 
Porém, antes de falarmos sobre as características físicas do ar comprimido, é necessário compreender 
melhor sobre alguns termos básicos que utilizamos em relação à eletropneumática, como pressão e traba-
lho. Vejamos a seguir. 
pressão
O termo pressão tem como significado força exercida sobre algo e é definido na Física como a quanti-
dade de força por unidade de área. 
Esta unidade de medida pode ser expressa em unidades diferentes, sendo elas:
a) Psi: unidade de medida comum nos países de língua inglesa, equivale à libra-força por polegada 
quadrada (lbf/pol²);
b) Libra-força por polegada quadrada (lbf/pol²): unidade de medida que também é mais comum 
nos países que têm como padrão a língua inglesa; representa uma libra-forçaaplicada sobre de-
terminada área de polegada quadrada; 
c) Bar: unidade de medida que está aos poucos substituindo o psi. No Brasil, a unidade de medida 
utilizada é o Bar, que tem valor bem próximo à pressão atmosférica padronizada (101.325 Pa). O 
Pascal (Pa) é uma unidade de pressão que tem como base o Sistema Internacional de Unidades 
(SI), sendo que além dele, há também o psi, que corresponde a 6.895 Pa. A unidade Pascal tam-
bém equivale a um Newton por metro quadrado (N/m²). 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos22
A tabela a seguir apresenta a equivalência entre as unidades de pressão mais comuns no meio indus-
trial, tendo como referência valores da unidade atm.
atm bar kPa [KN/m²] psi kgf/cm²
1 1,01325 101,325 14,6959 1,03323
2 2,0265 202,65 29,3918 2,06646
5 5,06625 506,625 73,4795 5,16615
10 10,1325 1013,25 146,959 10,3323
25 25,33125 2.533,125 367,3975 25,83075
50 50,6625 5.066,25 734,795 51,6615
Tabela 1 - Conversão de unidades de pressão
Fonte: NERI; CARVALHO; SOUZA, 2014.
A pressão atmosférica é o elemento que permite a utilização do ar comprimido. Ela é a força exercida 
por um manto de ar que envolve todo o planeta Terra, sendo denominada então de atmosfera. Através 
do peso relativo ao ar que se situa sobre a superfície terrestre, é possível medir a pressão que ele provoca.
Figura 3 - Atmosfera
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
traBaLHo
A definição de trabalho é dada pela força aplicada sobre algo, gerando o seu deslocamento, obtendo 
então força na direção do deslocamento. Na pneumática, o elemento em que se é aplicada a força é o ar da 
atmosfera, que é deslocado de acordo com a intensidade do trabalho realizado.
A representação física dessa grandeza é dada pelo produto da força e do deslocamento (F.d) e tem 
como unidade de medida o Joule (J), podendo ser expresso também em Newton por metro (N.m).
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 23
Trabalho = Força . Deslocamento = J = N.m
Agora que conhecemos alguns dos termos usuais necessários para o estudo das quatro propriedades 
físicas do ar comprimido, vamos abordar cada uma delas. 
compressiBiLidade
A propriedade da compressibilidade permite que se tivermos um determinado volume de ar preso num 
recipiente fechado, é possível que esse volume seja reduzido através da aplicação de uma força exterior, 
ou seja, a compressão. Imagine que você pega uma bomba de encher um pneu de bicicleta, bloqueia a 
saída com o dedo e bombeia. O ar irá se comprimir na parte interna da câmara da bomba e, quanto mais 
força você colocar, mais comprimido ele ficará, elevando assim sua pressão. Observe a representação na 
imagem a seguir.
Figura 4 - Ar sendo comprimido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
eLasticidade
É a propriedade que permite que o ar retorne ao seu volume inicial, de forma que a força sendo aplicada 
no mesmo para reduzir seu volume, seja retirada. 
Imagine que ao utilizar novamente a bomba de encher pneu de bicicleta, você bombeou e bloqueou 
a saída de ar com a ponta do dedo, aumentando sua pressão dentro da câmara da bomba. Então, você 
continua bloqueando a saída e para de pressionar a parte de bombeamento. Nesse momento, essa parte 
que foi solta começa a retornar até a posição inicial. Isso irá acontecer porque o ar se estende novamente 
dentro da câmara retornando ao seu volume inicial. Observe a imagem a seguir.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos24
Figura 5 - Ar retornando ao volume inicial
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
difusiBiLidade
É a propriedade do ar que permite que ele possa se misturar de forma homogênea com qualquer outro 
meio gasoso, ou seja, se eu tenho um recipiente com gás natural e outro com ar, ao colocar o ar junto com 
o gás, será difícil ter ciência do que é ar e o que é gás, pois os dois se misturarão de forma homogênea, 
tornando-se um só. Observe a representação na imagem a seguir.
Volumes contendo ar e
gases; válvula fechada
Válvula aberta temos uma
mistura homogênea
1 2
Figura 6 - Ar misturando-se ao gás
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 25
expansiBiLidade
Expansibilidade é a propriedade do ar que não possui uma forma própria e por isso tem a capacidade 
de ocupar todo volume de um recipiente, seja qual for o seu formato. Imagine um reservatório onde há ar 
armazenado e a válvula que permite o fluxo está fechada. Ao abrir a válvula, o ar presente irá se expandir 
até preencher o recipiente por completo. Observe.
1 2
Válvula fechada Válvula aberta
Figura 7 - Expansibilidade do ar
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
função dos eLementos de traBaLHo
Após o estudo sobre as propriedades do ar, antes de seguir com nosso estudo, é importante fazer uma 
abordagem sobre os elementos de trabalho. São todos os dispositivos presentes nos circuitos pneumáti-
cos que, sejam eles estáticos (filtros, lubrificantes, etc.) ou ativos (como o compressor, por exemplo), fazem 
parte de todo o processo de produção, preparação e distribuição do ar comprimido. 
Nesse capítulo, vamos focar apenas nos equipamentos referentes a esse processo, deixando para focar 
sobre as válvulas e elementos atuadores em um capítulo específico com abordagem desses temas. Agora, 
vamos prosseguir com o estudo detalhado sobre cada etapa necessária para termos o ar comprimido nas 
devidas condições de utilização em um sistema eletropneumático.
2.1.2 produção de ar comprimido 
Agora que você já sabe as características físicas que permitem utilizarmos o ar da atmosfera como fluido 
para nosso sistema pneumático, é necessário também saber como produzir o ar comprimido.
Para sua produção são utilizados compressores que irão comprimir o ar de forma que seja possível ob-
ter uma determinada pressão para o sistema. Em sua maioria, o acionamento dos elementos pneumáticos 
será realizado graças a uma central de distribuição de ar comprimido, que tem como função principalmen-
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos26
te fornecer ar pressurizado de forma controlada para os mecanismos. Essa central deve ser cuidadosamen-
te projetada, pois qualquer alteração futura em sua estrutura é inviável economicamente.
Os modelos de compressores podem ser divididos em duas categorias: dinâmicos e volumétricos.
compressores dinâmicos
Também chamado de turbocompressores, os compressores dinâmicos irão realizar a compressão do ar 
atmosférico de forma contínua, sendo bastante efetivos na geração de grandes volumes de ar. Este tipo de 
máquina pode ser dividido em duas categorias:
a) Radiais: também chamado centrífugo, esse tipo de compressor tem sua estrutura formada por 
uma turbina, que empurra ar pelas pás curvas do rotor através de grandes velocidades, mantendo 
o fluxo pela saída até o difusor radial. O volume de ar fornecido pelo compressor será proporcio-
nal à velocidade e pressão exercidas em seu rotor. Observe esse mecanismo na imagem a seguir.
Difusor 
de saída
Entrada
Difusor 
radial
Rotor
Figura 8 - Compressor radial
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 27
Também existem os compressores radiais de multiestágio, que em sua estrutura irão apresentar mais 
de um rotor no eixo do compressor. Cada rotor terá seu respectivo difusor radial.
Figura 9 - <No data from link>
<No data from link>
b) Axiais: neste modelo de compressor, são necessários vários estágios para ser efetivo na geração 
de grandes volumes de ar. Suas características de construção são bem diferentes do compressor 
radial. Ele apresenta estágios formados por palhetas movéis em par, sendo uma rotativa e a outra 
estática, formando um estágio de compressão. As palhetas irão transmitir velocidade ao ar com-
primido que é convertido em pressão nas estacionárias. 
Entrada
Palhetas estáticas
Saída
Palhetas móveis Palhetas estacionárias
Figura 10 - Compressor axial
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos28
compressores voLumétricos
Também conhecidos como compressores alternativos ou rotativos, têm como princípio básico defun-
cionamento a redução do volume de fluido em seu sistema, seja por movimento linear¹ ou rotativo. Va-
mos conhecer alguns modelos desse tipo de compressor.
a) Compressor de êmbolo linear: também chamado de compressor alternativo, tem como carac-
terística o processo de compressão por movimento linear do êmbolo. Sendo aplicável para forne-
cimento tanto em altas, quanto em baixas pressões, o ar fica preso em câmaras isoladas de forma 
que seja comprimido até a redução do seu volume, que consequentemente gera uma pressão 
elevada.
Simples efeito Duplo efeito
Aspiração Compressão
Figura 11 - Êmbolo linear (simples efeito e duplo efeito)
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Tanto quanto no modelo de simples efeito e duplo efeito, o ar irá entrar pela parte de sucção, fazendo 
com que o pistão desça e rotacione o eixo. A biela faz o papel de converter o movimento de giro do eixo 
em linerar, movimentando o cilindro novamente e fazendo com que o pistão descarregue o ar já compri-
mido pela válvula de descarga. 
Como característica referente ao modelo de duplo efeito, também pode realizar trabalho de avanço 
e recuo, ou seja, realizando duplo seguimento, tendo como diferencial as duas câmaras de compressão 
em “V”, cada uma em um respectivo lado do êmbolo, sendo adequadas para sistemas com altas pressões 
(partindo de 100 Kpa).
b) Compressor de êmbolo rotativo: também chamado de compressor rotativo, apresenta carac-
terísticas diferentes do modelo anterior. Conforme a imagem a seguir, sua estrutura é formada 
por um invólucro com palhetas ou lâminas deslizantes que são cobertas por um rotor com várias 
frestas que conforme o rotor gire, as lâminas irão deslizar por elas. 
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 29
Entrada de ar
Lâmina deslizante
Inólucro
Saída de ar
comprimido
Figura 12 - Palhetas deslizantes
Fonte: SILVA, 2009. (Adaptado).
O ar entra no compressor de acordo com a rotação das palhetas, sendo confinado e consequentemente 
tendo seu volume reduzido. Esse movimento gera uma força que faz com que as lâminas selem o seu com-
partimento e descarreguem o ar comprimido pela saída.
c) Compressor roots: é formado por dois rotores de mesmo tamanho e em formato de oito. Estes 
rotores, também chamados de lóbulos, giram em direções opostas e têm funções diferentes. Um 
deles fará a transmissão do fluxo de ar e o outro atuará diretamente na compressão, de forma que 
o volume do fluido não seja alterado.
1 2 3 4
Figura 13 - Funcionamento do compressor roots
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Como observado na figura anterior, o processo de deslocamento do ar e compressão é realizado do 
primeiro compressor até o último.
d) Compressor de parafuso: tem como característica principal, o comportamento estável ao pro-
duzir grandes volumes de ar em variação de carga. É formado por dois rotores, macho e fêmea, 
girando em sentidos opostos. Apenas um deles recebe o movimento e o outro é acionado pela 
transmissão através de engrenagens.
roots
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos30
Seu funcionamento é dividido em um ciclo composto por três fases:
 - A primeira é a fase de sucção;
 - A segunda fase é de rotação, na qual os cilindros realizam a compressão do ar que entra pelas 
aberturas da carcaça;
 - A terceira e última fase é a de descarga, ou seja, quando o ar comprimido chega na saída.
Figura 14 - Compressor de parafuso
Fonte: SHUTTEERSTOCK, 2018.
2.1.3 preparação de ar comprimido 
Após nosso estudo sobre os modelos e características de compressores, que é o elemento que fornece 
ar comprimido para nosso sistema, estudaremos agora como preparar esse ar até que ele esteja ideal para 
o trabalho. Veremos as etapas de reservatório, tratamento de impurezas e unidades de conservação, a fim 
de compreender esse processo. 
reservatório
Nem todo ar produzido pelo compressor é utilizado de imediato e também é preciso um controle do 
seu fornecimento no processo. Para suprir essas necessidades, é utilizado o reservatório de ar, que tem 
em seu funcionamento como principais características a remoção das oscilações de pressão no sistema e 
estabilização do fornecimento de ar comprimido na rede.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 31
1
2 5
3
4
6
7
8
1 - Manômetro
2 - Controle de pressão
3 - Saída
4 - Entrada
5 - Placa de identificação
6 - Válvula de segurança
7 - Escotilha para inspeção
8 - Dreno
Figura 15 - Estrutura de um reservatório de ar comprimido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
As dimensões do reservatório irão depender diretamente da demanda do seu sistema pneumático, ou 
seja, do fluxo de fornecimento de ar comprimido, do consumo e do sistema distribuidor (tendo volume 
reserva ou não).
O ar que fica confinado no reservatório acaba se resfriando por causa da sua superfície, gerando umi-
dade e, por consequência disso, condensando1. Esse condensado que é separado do ar aos poucos irá ser 
armazenado no dreno.
A escotilha de inspeção tem como objetivo aumentar a confiabilidade no sistema. São realizados testes 
e exames de verificação de funcionamento dos elementos de segurança, de acordo com parâmetros da 
NR-13 (caldeiras e vasos de pressão). Outro importante elemento de segurança que está presente na estru-
tura do reservatório é o manômetro. Ele mede e exibe com precisão a pressão interna do equipamento. O 
manômetro não necessita de algum tipo de acionamento elétrico para realizar seu funcionamento. 
1 Condensando: passando do estado gasoso para o líquido.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos32
 SAIBA 
 MAIS
Para obter mais informações em relação às normas de segurança sobre o reservatório e 
os elementos que o compõem, consulte a Norma Regulamentadora NR-13 acessando 
o Portal do Ministério do Trabalho.
tratamento de impurezas
Para que o nosso sistema pneumático funcione da forma ideal, a qualidade do ar deve ser rigorosamen-
te controlada. O ar comprimido quando produzido sem os devidos cuidados como, por exemplo, sem o 
controle correto de impurezas, pode comprometer a vida útil dos equipamentos da instalação.
Na produção de ar comprimido, ocasionalmente ocorre o seu fornecimento junto com outras impure-
zas criadas no processo de compressão. A melhor forma para a eliminação dessas impurezas é por meio do 
uso de um resfriador, que tem como função principal retirar a umidade do ar, além de também resfriar e 
filtrar o ar através da separação de suas partículas de outras indesejadas. Observe a imagem a seguir:
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 33
8
4
5
6
7
3
2
1
1. Entrada de ar comprimido quente, proveniente do compressor;
2. Saída de ar comprimido resfriado;
3. Entrada de água da serpentina;
4. Saída de água da serpentina;
5. Serpentina;
6. Vaso separador de água condensada;
7. Purgador automático de saída de água condensada;
8. Válvula de segurança.
Figura 16 - Resfriador
Fonte: MOREIRA, 2012; SENAI DR BA, 2018.
Na imagem anterior, o ar passa pela entrada de ar, pelas serpentinas e depois é separado da água ge-
rada no processo de resfriamento e vai para saída. O resfriamento é realizado na etapa final do processo 
de compressão por um sistema que vai do compressor ao reservatório. Esse processo ocorre por meio de 
serpentinas em que se circula água fria, reduzindo a temperatura do ar comprimido.
A primeira parte da separação entre o ar comprimido e a água gerada no processo de resfriamento é 
feita no separador, que fica situado após o resfriador. A última separação, na qual há a filtragem definitiva 
do ar de outros elementos e da umidade, é feita na saída. A umidade gerada pelo processo de resfriamento 
é condensada e desce por efeito da gravidade até a saída de água, fundo do resfriador.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos34
 FIQUE 
 ALERTA
O óleo residual, proveniente do processo de compressão, pode produzir dentro do 
compressor ao contaminar o ar comprimido, uma mistura de ar e óleo (mistura gaso-
sa) a partir da qual ocorre um risco de explosão, principalmente quando há tempera-
turas na faixade 60º C.
A unidade de conservação está presente em qualquer tipo de sistema pneumático, garantindo uma 
maior segurança a toda rede de equipamentos. A função realizada por essa unidade é a de filtrar o ar, lu-
brificar e controlar sua pressão, de forma que ela se mantenha constante para que seja possível a adição 
de uma mistura gasosa de óleo lubrificante que irá se unir ao ar comprimido. Ela é formada pela união dos 
elementos:
Filtro de ar
Elemento
�ltrante
Regulador
de pressão
Lubri�cador 
de ar
Figura 17 - Unidade de conservação
Fonte: SENAI DR BA; SHUTTERSTOCK, 2018.
A unidade de conservação é formada por esses três equipamentos, exatamente nessa ordem de orga-
nização. Vamos conhecer mais sobre eles:
a) Filtro de ar: diferente do resfriador, esse elemento tem como função apenas a remoção de todos 
os corpos estranhos e umidade misturada ao ar. Irá permitir o fluxo de ar limpo e sem algum tipo 
de resistência através da utilização de um dispositivo ou elemento filtrante para remoção de im-
purezas no interior de sua estrutura.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 35
Dreno
manual
Condensado
De�etor
interior
Copo
De�etor
interior
Elemento
�ltrante
Figura 18 - Filtro de ar comprimido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A umidade e as partículas sólidas presentes no ar comprimido são depositadas na parede do copo, de-
vido ao fluxo de ar no defletor. A limpeza do filtro de ar pode ser de duas maneiras:
 - Um dos métodos utilizados pelos filtros de ar é o da absorção2 que, através de um elemento 
secador (cloreto de cálcio ou lítio), se combina quimicamente com o condensado e retira as 
impurezas do sistema;
 - O outro método é através da adsorção3 que, de forma diferente da absorção, utiliza seu pro-
cesso físico no elemento secador que agora é o dióxido de silício, mais conhecido como sílica 
gel. Esse elemento adsorve a água com impurezas presente no ar comprimido. Uma vantagem 
em relação ao modelo anterior é que a sílica gel pode se regenerar após o processo.
b) Regulador de pressão: como o próprio nome indica, o regulador de pressão tem o papel de 
manter a pressão de trabalho constante, de forma independente da pressão de fornecimento. A 
utilização de um regulador de pressão é essencial em qualquer sistema de ar comprimido, inde-
pendente da aplicação. A pressão de fornecimento (primária) deve ser constantemente superior 
à de trabalho (secundária).
O regulador de pressão pode ser classificado de duas formas: com escape ou sem escape, sendo que 
nos dois modelos a pressão é regulada por meio de um diafragma. 
2 Absorção: ação pela qual um fluido penetra num corpo.
3 Adsorção: adesão das moléculas de uma substância à superfície de outra.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos36
Vedação
Pressão
primária
Pressão
secumdária
Furo de exaustão
(escape)
Furo de exaustão
(escape)
Parafuso de ajuste
Diafragma
Mola
Mola
Figura 19 - Regulador de pressão com escape
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
No modelo com escape, um dos lados do diafragma capta a força do trabalho e o outro se movimenta 
contra uma mola de forma proporcional ao aumento de pressão do primeiro lado do diafragma. Para man-
ter a pressão regulada, o regulador de pressão irá se abrir e fechar constantemente. 
Já no modelo sem escape, a diferença é que a passagem de ar comprimido pela membrana fica vedada, 
tendo fluxo pelo diafragma (do lado primário para o secundário) apenas durante o consumo. Esse modelo 
é utilizado em sistemas que não necessitam de tanta precisão na regulagem de pressão.
c) Lubrificador de ar: A estrutura dos equipamentos pneumáticos é formada por componentes 
mecânicos que necessitam de constante lubrificação. A utilização do lubrificante se faz indispen-
sável em qualquer tipo de sistema pneumático, independente do seu tamanho. 
A lubrificação do ar comprimido é a mistura do elemento lubrificante com o ar, que garante a redução 
do atrito nos elementos e, consequentemente, o mínimo possível de desgaste para os mesmos, além da 
redução de custos com manutenção.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 37
H
Funcionamento de um Lubrificador
Membrana
de restrição
Orifício
Venturi
Esfera
Válvula
de assento
Tubo de
sucção
Tubo de
sucção
Orifício
superior
Válvula de
regulagem
Canal de
comunicação
Válvula
de retenção
Figura 20 - Lubrificador de ar comprimido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O funcionamento desse dispositivo é baseado no princípio de Venturi, que aproveita a diferença de 
pressão entre pontos para sugar o óleo lubrificante e misturá-lo ao ar. O fluxo de ar vem pela entrada e a 
válvula de regulagem faz com que o óleo sofra sucção até o ambiente com ar confinado, para que então 
seja gotejado e misturado ao ambiente. Conheceremos mais detalhadamente sobre esse processo no ca-
pítulo Acionamento eletro-hidráulico desse livro.
A regulagem do parafuso influenciará na regulagem da lubrificação do sistema, sendo que deve ser 
usado somente óleo mineral com baixo índice de viscosidade. Filtros com corpo produzido a partir de ma-
terial plástico só podem ser limpos com a utilização de querosene, não sendo recomendado utilizar outro 
tipo de solvente como acetona, por exemplo.
CURIOSIDADES
O tubo de Venturi é um equipamento que foi projetado com a finalidade 
de medir a velocidade de qualquer fluido, porém, ele também pode ser 
utilizado para acelerar algum fluido, através da sua passagem por um 
tubo cônico estreito.
(Fonte: CASSIOLATO; ALVES, 2008). 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos38
2.1.4 distriBuição do ar comprimido 
Nos sistemas eletropneumáticos, raramente se tem apenas um ponto de consumo4 e mais raro ainda é 
haver um compressor por equipamento, pois se torna inviável tanto financeiramente quanto em termos 
de espaço. Como na maioria dos casos existe vários pontos de aplicação, a escolha mais viável é a utilização 
de uma rede de distribuição.
A rede de distribuição é composta por todas as tubulações que são utilizadas para distribuir o fluxo de 
ar comprimido para cada ponto de equipamento, desde o reservatório, passando pelo secador e indo até 
os equipamentos de operação. 
Figura 21 - Tubulações de rede de distribuição de ar comprimido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A rede de distribuição tem como funcionalidade a comunicação entre a unidade de produção e a unida-
de de consumo, além de, em paralelo, também funcionar como uma espécie de reservatório local. 
Como requisitos para seu funcionamento, deve haver uma leve queda de pressão entre a fonte primária 
(compressor) e a secundária (consumidor), a fim de facilitar o controle de pressão de acordo com os parâ-
metros do processo. 
Ao projetar e instalar uma rede de distribuição de ar comprimido, se faz necessário ter cuidado com 
alguns parâmetros utilizados, a fim de aumentar a vida útil da sua instalação e diminuir a periodicidade de 
manutenção.
4 Ponto de consumo: também chamado de ponto de aplicação, é o local onde o ar comprimido pode ser captado por algum 
equipamento pneumático.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 39
formato
Numa rede de distribuição, a montagem das tubulações tem o mesmo nível de importância do seu 
dimensionamento. É necessária uma constante manutenção nas tubulações, por isso é inviável a sua mon-
tagem dentro de lugares de difícil acesso ou até embutidas na alvenaria. Ao tratar do tipo de linha que 
deve ser implantada, deve-se analisar a condição de funcionamento do seu sistema. Existem dois tipos de 
montagem que são mais utilizados, o anel aberto e o fechado. Vamos conhecê-los:
a) Anel aberto: o fluxo de ar é em apenas um sentindo, impedindo que haja uma distribuição uni-
forme em todos os pontos, porém, a drenagem do condensado é mais eficiente. Sua aplicação é 
recomendada em casos que os pontos de consumo são mais distantes um do outro.
Consumidores
Figura 22 - Rede de distribuição em anel aberto
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A rede em anel aberto requer alguns cuidados como, por exemplo, na inclinação das tubulações. As 
mesmas devem serinstaladas com uma inclinação entre 0,5% e 2%, no sentido de consumo de ar, levando 
o condensado até um ponto mais baixo, que favorece o processo de drenagem e retirada de impurezas;
b) Anel fechado: a distribuição de ar ocorre de forma imediata, uniformemente por toda rede, além 
de proporcionar melhor controle para que haja pressão constante no sistema. Necessita de um 
maior cuidado com a drenagem, pois nesse modelo o sentindo do escoamento é irregular, po-
dendo ter seu fluxo em dois sentidos. 
Há uma variação desse modelo, em que ligações entre consumidores podem ser transversais, possibili-
tando a distribuição de ar em qualquer ponto da rede.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos40
Consumidores
Reservatório
secundário
Figura 23 - Rede de distribuição em anel fechado
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
cAsos e relAtos
Acidente na inspeção de tubulações
Marcelo era um dos técnicos responsáveis pela inspeção das tubulações e elementos de segurança 
do sistema de pneumática de uma empresa que produz aparelhos eletrodomésticos. Durante o seu 
turno, ele estava realizando a inspeção da tubulação por onde o ar comprimido vai até a máquina 
injetora. Essa máquina é responsável pelo funcionamento pneumático e hidráulico que produz a 
estrutura plástica dos aparelhos. 
O equipamento estava sendo submetido a um teste de pressão e, ao decorrer desse teste, Marcelo 
realizava a verificação em busca de algum tipo de vazamento. Foi então que, de repente, um poço 
termométrico (equipamento formado por haste de aço inox para proteção de sensores de tempera-
tura) rompeu-se da conexão na qual estava fixado e a força gerada pela grande pressão do sistema 
fez com que esse dispositivo atingisse seu braço com alta velocidade.
O ferimento foi grave, mas o socorro o retirou de perigo. A causa do acidente foi a falta de cuidado 
do inspetor Marcelo, que realizou o procedimento para o teste de pressão de forma errada. O equi-
pamento fornecia pressão maior do que a ideal para o teste e também uma parte da rosca do equi-
pamento estava oxidada, facilitando o ocorrido.
Após o acidente, o inspetor ficou com uma cicatriz no braço referente ao corte, o que o fará sempre 
lembrar da importância de seguir as normas técnicas de trabalho.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 41
montaGem
O formato de montagem “padrão” é ter a linha principal de distribuição, interna e aérea, com os ramais 
de cada tomada de ar tendo fácil acesso ao equipamento consumidor, evitando ao máximo a utilização de 
tubulações curvas. 
As tubulações aéreas devem ser suspensas por elementos fixadores como cantoneiras ou tirantes, até 
presas na parede. O posicionamento deve ser feito de forma que facilite a drenagem da água, jamais fi-
cando enterrado ou em grande profundidade. Vamos analisar outros pontos que requerem cuidados no 
processo de montagem:
a) Material da tubulação: o material utilizado nas tubulações irá depender diretamente da ne-
cessidade do sistema pneumático. O custo financeiro, facilidade de operação, implementação e 
resistência à oxidação são fatores que devem ser levados em conta.
O tubo galvanizado possui maior resistência à oxidação, porém, é mais difícil de ser soldado. Ele é um 
pouco áspero e rugoso, apresentando maior perda de pressão do que, por exemplo, o tubo de aço preto. 
O processo de soldagem do tubo de aço preto é feito a frio e ele possui uma estrutura interna bastante lisa, 
o que reduz as perdas de pressão. 
A união entre tubulações pode ser feita por solda ou através da utilização de elementos de ligação, que 
são as roscas, flanges e acoplamentos. As ligações roscadas são mais comuns, pois são de fácil montagem 
e têm preço acessível além de poderem ter um reforço em sua vedação através de fitas que envolvem a 
rosca, como a fita vedante à base de teflon, por exemplo.
Bucha de redução Luva normal
Figura 24 - Bucha de redução e luva normal
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O uso de conexões roscadas5 é recomendado até tubulações com 3” (três polegadas) de diâmetro. 
Quando se utiliza maior diâmetro, é recomendado que a conexão seja feita através de solda ou conexões 
com flange.
5 Conexões roscadas: elementos em formato de rosca para conexão de tubulações.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos42
b) Tomadas de ar: sempre devem ser instaladas na parte superior da tubulação principal. A tu-
bulação mantém um decaimento por sua extensão, observe a imagem a seguir, a fim de evitar 
transtornos com o sistema de drenagem, garantindo assim maior eficiência na distribuição de ar 
pela rede. 
No terminal de conexão é utilizada uma válvula para drenagem do condensado que tem como finali-
dade levá-lo diretamente ao purgador. O terminal de consumo deve ficar mais acima da válvula de drena-
gem, pois o ar irá passar por uma unidade de conservação antes de ser fornecido ao equipamento. 
Unidade de
condicionamento
(utilização)
Inclinação 0,5 a 2% do comprimento
Purgadores
Comprimento
Figura 25 - Estrutura de uma tomada de ar
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Com isso, vimos as características fundamentais sobre os sistemas pneumáticos e os elementos ne-
cessários para sua construção. No próximo capítulo, iremos estudar sobre um outro tipo de sistema que 
também é largamente utilizado no meio industrial: o sistema hidráulico.
Antes de encerrar esse capítulo, iremos trazer um assunto importante em qualquer área de trabalho, 
que é a organização. Veja a seguir a importância desse tema para sua atuação profissional.
2.1.5 orGanização no traBaLHo
A organização no ambiente de trabalho é um fator fundamental para evitar possíveis transtornos duran-
te o funcionamento e manutenção do sistema pneumático. Num ambiente de trabalho não estruturado, 
a chance de falhas nos equipamentos é grande, como consequência de um possível mau funcionamento 
dos dispositivos eletropneumáticos. A seguir, veremos a importância da organização no local de trabalho, 
assim como a limpeza desses ambientes.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 43
a) Organização do local de trabalho
A organização no local de trabalho vai desde a disposição dos equipamentos utilizados no determinado 
processo até a sua limpeza, pois esses fatores influenciam diretamente na estabilidade do sistema e na vida 
útil dos mecanismos pneumáticos. Essa organização deve estar sempre em mente ao realizar manutenção 
nesse tipo de sistema. Um ambiente de trabalho mal organizado pode acabar atrapalhando no desenvol-
vimento da tarefa realizada.
Figura 26 - Ambiente de trabalho mal organizado
Fonte: SHUTTEERSTOCK, 2018.
b) Organização e limpeza de ambientes de trabalho
A limpeza tem um papel definido: evitar sujeira no ambiente de trabalho. Ela é um elemento totalmente 
indesejado nos circuitos pneumáticos, que aparece na maioria das vezes por falta e atraso na manutenção 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos44
dos equipamentos, além da instalação incorreta dos dispositivos. Mesmo com a constante evolução tecno-
lógica e o surgimento de equipamentos cada vez mais sofisticados, a presença de corpos estranhos no sis-
tema gera desde perda de rendimento até danos nos dispositivos que, em sua maioria, têm custo elevado. 
Na maioria dos sistemas pneumáticos, a sujeira é o maior motivo das falhas dos componentes. Os cor-
pos estranhos transmitidos pelo ar comprimido arranham a parte interna dos cilindros, danificando a haste 
dos pistões, chegando até a bloquear os orifícios das válvulas utilizadas. O acúmulo de sujeira pode gerar 
crostas de corpos estranhos que provocam o superaquecimento do ar comprimido, o que, conforme estu-
damos, é totalmente indesejável para o bom funcionamento do circuito.
Estou com
a garganta
seca!
Que bem
estar!
Estou
funcionando
bem!
Minhas tripas
estão sujas!
Figura 27 - Uso de filtros e lubrificadores em bom estado
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O técnico deve sempre tomar muito cuidado na manutenção da unidade de conservação. Como esse 
conjunto de elementos tem como papel manter o ar comprimidosob qualidade ideal de funcionamento, 
a eficiência do filtro e do lubrificador de ar deve ser sempre verificada.
O local de instalação dos dispositivos também deve ser analisado, pois caso eles estejam dispostos de 
forma inapropriada, como, por exemplo, operando em ambiente com poeira e calor sem a devida prote-
ção, será necessário um intervalo menor entre manutenção dos equipamentos, além da redução conside-
rável da vida útil desses dispositivos.
 recAPitUlAndo
Neste capítulo, estudamos os fundamentos físicos dos sistemas pneumáticos, conhecendo as carac-
terísticas e propriedades do ar, que são a compressibilidade, elasticidade e difusibilidade.
 2 AcionAmentos eletroPneUmÁticos 45
Estudamos sobre o processo de produção de ar comprimido, no qual vimos os tipos de compres-
sores e recomendações para situações de aplicação referente a cada modelo desse elemento que é 
fundamental no processo.
Vimos sobre como preparar o ar comprimido para ser utilizado pelos dispositivos pneumáticos, des-
de o processo de resfriamento até o funcionamento dos elementos de uma unidade de conservação, 
formada pelo filtro, regulador de pressão e lubrificador.
Estudamos também sobre o processo de distribuição de ar comprimido pela rede, analisando os 
formatos de montagem das tubulações, os materiais utilizados em sua confecção e elementos de co-
nexão, além de parâmetros a serem seguidos para aumentar a vida útil do sistema pneumático. Tam-
bém vimos alguns aspectos sobre a organização e importância da limpeza do ambiente de trabalho.
Acionamentos eletro-hidráulicos
3
No ambiente industrial, existem processos em que o uso de um sistema que funcione atra-
vés de acionamento eletropneumático não é tão viável. Mesmo que esse tipo de sistema seja 
efetivo, ele possui algumas desvantagens em aplicações específicas quando comparado ao 
sistema operado através de equipamentos hidráulicos, sendo a principal delas a limitação de 
potência, ou seja, o sistema eletropneumático acaba tornando-se inviável financeiramente 
para aplicações que necessitem de força. 
Você irá começar com o estudo de alguns dos elementos fundamentais para o acionamen-
to de sistemas eletro-hidráulicos, que têm como base o controle de dispositivos que utilizam 
do óleo hidráulico como elemento base para transferir energia potencial até os equipamentos 
atuadores. Apesar de ter um custo de implantação elevado, o sistema hidráulico tem como ca-
racterística sua ótima eficiência em transmissão de força e precisão nos movimentos realizados 
pelos dispositivos de atuação.
Ao decorrer desse estudo, você irá aprender sobre as características do óleo hidráulico e 
como ele se comporta nos mecanismos, além de conhecer também sobre a construção física 
e características de funcionamento de alguns elementos fundamentais para realizar o aciona-
mento desse importante modo de operação que é o acionamento eletro-hidráulico.
Figura 28 - Manutenção em sistema eletro-hidráulico
Fonte: SHUTTEERSTOCK, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos48
3.1 FUNDAMENTOS FíSicOS DA hiDráUlicA
Com a contínua evolução tecnológica, se faz bastante necessária a utilização de novas técnicas para 
aprimoramento dos processos industriais. O aumento da qualidade e produtividade são aspectos bastante 
priorizados, sendo fundamental que as máquinas sejam cada vez mais automatizadas.
Neste capítulo, iremos estudar conceitos importantes sobre os sistemas hidráulicos, começando com 
o aprofundamento sobre as características do fluido hidráulico, os tipos de bombas e suas peculiaridades, 
chegando até a estrutura de um circuito hidráulico e os componentes necessários para sua utilização e 
manutenção.
Assim como o sistema pneumático, o sistema hidráulico é largamente utilizado na indústria, princi-
palmente em tarefas que requerem bastante conversão de trabalho em força. Um exemplo disso são as 
máquinas injetoras, nas quais os processos de abertura e fechamento do molde e injeção do material são 
bastante variados.
É importante para o Técnico em Eletrotécnica o domínio dessa tecnologia. Os conceitos teóricos e a 
interpretação, elaboração de diagramas de acionamento e a sua montagem prática são características de 
destaque em um profissional requisitado pelo mercado de trabalho. 
Figura 29 - Sistema hidráulico em equipamento industrial
Fonte: SHUTTEERSTOCK, 2018.
3.1.1 óleos hidráulicos
O sistema hidráulico, assim como o pneumático, utiliza um determinado fluido para realizar trabalho. 
Esse fluido é o meio de transmissão de energia que, na maioria das vezes, é um óleo mineral ou sintético 
derivado de petróleo. Mesmo o elemento base do sistema hidráulico sendo um fluido diferente do visto no 
capítulo anterior, os conceitos de trabalho e pressão são os mesmos a serem aplicados em nosso sistema.
Sendo um composto formado por diferentes substâncias em sua produção, são adicionados ao óleo 
hidráulico aditivos para que ele atenda às necessidades do processo, melhorando suas características fun-
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 49
damentais para utilização como, por exemplo, a capacidade de transmissão de energia, lubrificação e dis-
sipação de calor. Mas por que utilizam esse óleo? Antes de estudar as características do fluido hidráulico, 
precisamos saber essa reposta.
Esse fluido tem como característica principal ser quase incompreensível6 para que possa gerar a trans-
missão da força de forma imediata e uniforme. Vamos entender agora sobre os princípios que permitem 
esse fenômeno de transmissão.
PriNcÍPio de PAscAl
Blaise Pascal (1623-1662) foi um físico e matemático que descobriu algo muito importante para nós em 
um de seus estudos. O enunciado do seu princípio diz: “O acréscimo de pressão produzido em um líquido em 
equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido.” Ou seja, ao aplicarmos uma força em uma 
determinada área, o líquido preso no recipiente sob ela apresentará pressão igual por toda sua extensão, 
em todos os sentidos. 
Podemos entender melhor esse conceito através de sua aplicação como, por exemplo, um recipiente 
com líquido confinado em sua parte interna.
Figura 30 - Recipiente com líquido confinado
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Partindo do princípio de que o recipiente da imagem contém um líquido com características similares 
ao do fluido hidráulico e lembrando os conceitos sobre pressão abordados no capítulo anterior, se subme-
termos a tampa desse recipiente a uma força de 5 kgf e ela possuir uma área de 1 cm², teremos como rea-
ção a transmissão dessa força por todo o líquido, sendo aplicada uma pressão de 5 kgf/cm² por toda exten-
são interna do reservatório. Isso pode ser comprovado através do cálculo utilizando a fórmula de pressão:
Pressão = Força = 5kgf = 5 kgf/cm²
Área 1cm²
6 Incompreensível: que nem sua massa e nem seu volume pode ser alterado.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos50
Vamos admitir também que o fundo do reservatório tenha uma área de 10 cm². Como o fluido tende a 
ser bastante incompreensível, ele irá transmitir a força por toda essa área, obtendo como resultado total 
uma força de 50 kgf exercida sobre o fundo do recipiente. O cálculo que comprova isso pode ser reali-
zado também através da fórmula de pressão, apenas isolando em um dos lados da equação a força que 
queremos obter e deixando no outro lado o produto entre a área do fundo do recipiente e a pressão que 
calculamos antes:
Força = Pressão . Área = 5 kgf/cm2 .1 cm2 = 50 kgf
PriNcÍPio de berNoulli 
Através da aplicação prática do estudo dos princípios de Pascal e da teoria de conservação de energia, 
desenvolvida pelo químico Lavoisier (1743-1794), que diz “Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se 
transforma”, o matemático Daniel Bernoulli (1700–1782) desenvolveu o seu teorema. O conceito teórico 
dele é descrito como “A pressão exercida em um cilindro com menor área é proporcional ao de maior área”.
Ou seja, ao aplicarmos a fórmula da pressão (ou também chamadaequação de Pascal) em um sistema 
formado por dois cilindros de áreas distintas, obtemos valores proporcionais (múltiplos), gerando direta-
mente o aumento da pressão exercida no outro cilindro. Vamos analisar o exemplo a seguir:
Figura 31 - Sistema de prensa hidráulica
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O cilindro de maior área consegue ser movido pelo deslocamento de fluido provocado pelo cilindro 
menor. Imagine que a área A1 referente à imagem é de 50 cm². Caso a força exercida pelo peso da pessoa 
sobre ele gere um movimento de 10 cm, haverá um deslocamento de volume na prensa, sendo 500 cm³ o 
volume deslocado. Isso pode ser calculado com base na fórmula de volume de um cilindro:
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 51
Volume deslocado = Área do cilindro . Variação de altura = 50 cm² x 10 cm = 500 cm³
Admitindo que a área A2 referente ao cilindro maior é de 500 cm², podemos concluir então que a o 
deslocamento de volume provocado pelo peso da pessoa sobre o cilindro menor gere o aumento de 1 
cm de altura no cilindro maior no qual o carro está, o que é algo relevante, pois a diferença de peso entre 
os dois é alta. Essa variação é calculada isolando na equação a altura. Observe a fórmula utilizada para o 
cálculo anterior:
Variação de altura = Volume deslocado = 500 cm3 = 1 cm
Área do cilindro 500 cm2
Agora que entendemos os princípios que permitem a utilização do fluido hidráulico para gerar traba-
lho, vamos dar continuidade com o estudo sobre as suas características.
ViscosidAde
O conceito de viscosidade será melhor compreendido a partir de um exemplo. Pense em um copo fu-
rado. Se derramarmos mel nele, observaremos que o copo drena muito devagar. Já se derramarmos água 
nesse mesmo copo furado, veremos que o copo drena muito rapidamente. Isso mostra como a viscosidade 
do mel é grande em comparação à viscosidade da água e outros líquidos.
A viscosidade é resistência de um fluido ao fluxo.
Esse índice de resistência é inversamente proporcional à fluidez, de forma que quanto maior seja a vis-
cosidade do fluido, mais difícil será o processo de sucção realizado pela bomba hidráulica. Porém, quando 
o nível de viscosidade é muito baixo, a vida útil da superfície interna dos equipamentos é reduzida mais 
rápido, porque a lubrificação do sistema é menor e como consequência o nível de atrito se torna mais 
elevado. 
A temperatura é algo que influencia diretamente na viscosidade de um fluido. À medida em que a tem-
peratura aumenta, o deslizamento entre as moléculas do fluido ocorre de forma mais acelerada, o que oca-
siona a redução da viscosidade do óleo hidráulico. É notável a importância do controle da temperatura do 
óleo em sistemas hidráulicos, a fim de evitar perda de desempenho dos equipamentos e o seu desgaste. 
Figura 32 - Variação de viscosidade pela temperatura
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos52
Existem outros fatores relevantes que devem ser considerados ao se tratar sobre a viscosidade do óleo 
hidráulico. Vamos analisar alguns deles:
a) Índice de viscosidade: esse termo (SSU) é uma medida relativa, um número que indica o com-
portamento do fluido de acordo com a variação de temperatura. Um fluido que apresenta um 
elevado índice de viscosidade não apresenta grandes alterações com o aumento da temperatura. 
Observe o gráfico a seguir que mostra a variação do índice de viscosidade de acordo com a eleva-
ção de temperatura, que está em Farenheint.
Gráfico 1 - Índice de viscosidade
fFonte: SILVA; SANTOS, 2016.
O termo “IV” que é utilizado no gráfico é referente à classificação ISO de viscosidade, que é um sistema 
que classifica os fluidos tendo como base a análise da viscosidade dos óleos a 40°C, que representa a tem-
peratura de operação da máquina.
 SAIBA 
 MAIS
Para ter acesso às tabelas informativas sobre o sistema ISO de classificação de viscosi-
dade, consulte a ISO 3448 – Lubrificantes Líquidos Industriais. Acesse o site da Associa-
ção Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 53
b) Relação entre viscosidade e pressão: diferente do que ocorre com a variação de temperatura, 
o aumento da pressão no sistema provoca uma maior viscosidade do óleo. Esse comportamento 
ocorre quando o fluido é submetido a pressões entre 200 e 400 bar. Para pressões superiores a 
400 bar, a viscosidade chegar até duplicar. Observe o gráfico a seguir que mostra a variação da 
viscosidade cinemática em relação ao aumento da pressão exercida sobre o fluido. 
Gráfico 2 - Relação pressão-viscosidade
Fonte: SILVA; SANTOS, 2016.
A viscosidade cinemática é uma propriedade definida a partir da relação entre o quão viscoso um fluido 
é de acordo com sua massa específica, ou seja, a viscosidade do fluido é de acordo com o seu nível de den-
sidade. A unidade que representa a viscosidade cinemática, de acordo com o SI, é m²/s.
A unidade de medida no SI7 para a viscosidade é o pascal-segundo (Pa.s) ou N.s/m², sendo Pascal a uni-
dade de pressão. 
7 SI: sigla referente ao Sistema Internacional de Unidades.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos54
3.2 bOMbAS hiDráUlicAS – FUNçãO E cONSTrUçãO DOS ElEMENTOS hiDráUlicOS
As bombas hidráulicas são o coração do nosso sistema hidráulico. Seu papel é fornecer óleo sob a pres-
são ideal através da conversão da energia mecânica transmitida pelo motor. O fluxo de óleo hidráulico 
fornecido pela bomba irá depender da capacidade da bomba, sendo que a sua capacidade depende do 
regime de rotação ao qual ela pode ser submetida. Essa capacidade de fornecimento é medida em litros 
por segundo.
O funcionamento da bomba hidráulica é dado através da criação de um vácuo (pressão abaixo do nível 
da atmosfera) iniciando o ciclo de funcionamento. A diferença de pressão à qual o óleo é submetido faz 
com que ele saia do reservatório até a parte interna da bomba, sendo que, de acordo com o ciclo de fun-
cionamento da bomba, o óleo será retido e depois liberado já estando sob a pressão de operação. É impor-
tante entender que a bomba não gera pressão. A pressão é criada no momento em que ocorre a restrição 
do fluxo, antes da sua liberação. Confira na imagem a seguir.
Figura 33 - Funcionamento de uma bomba
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Antes de prosseguir com o estudo sobre as bombas hidráulicas, primeiro é necessário compreender 
alguns conceitos apresentados a seguir. Vamos analisá-los.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 55
VAzão
É um conceito que acaba sendo muitas vezes confundido pelas pessoas com relação à velocidade. A 
vazão é a quantidade de um fluido (volume) que transita por algum meio de condução (tubulação ou ca-
nal), sendo esse livre ou atuante de acordo com determinado intervalo de tempo. Exemplificando de forma 
simples, a vazão é o quão rápido a quantidade de fluido irá escoar pela tubulação.
A sua representação matemática geralmente é dada pela letra Q, podendo ser expressa de diversas 
formas, sendo essas as mais usuais:
Q = V ou Q = v . A
t
Onde (de acordo com o SI):
Q = Vazão (m³/s)
V = Volume (m³)
A = Área (m²)
v = Velocidade (m/s)
t = Tempo (s)
O controle da vazão é algo muito importante no sistema, sendo realizado por válvulas com bastante 
precisão. Veremos sobre o funcionamento dessas válvulas no próximo capítulo.
CURIOSIDADES
Mesmo com o avanço tecnológico, os equipamentos para medir a velo-
cidade do fluxo de um fluido ainda têm o mesmo princípio do Tubo de 
Pitot, que foi criado por Henri Pitot no século XVIII.
(Fonte: CASSIOLATO; ALVES, 2008).
cAViTAÇão
É um fenômeno físico que ocorre no interior dos sistemas hidráulicos, sendo um inimigo desse tipo de 
sistema. Consiste na formação de bolhas de vapor no meio do fluido, ocorrendo de acordo com a redução 
do nível de óleo hidráulico na bomba. A redução do volume de fluido desencadeia indiretamente a varia-
ção de temperatura do óleo que, ao ser elevada, pode gerar sua vaporização, dispersando o óleo e criando 
bolhas que, por consequência, provocam oaumento momentâneo da pressão total no fluido. 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos56
Figura 34 - Cavitação na entrada da bomba hidráulica
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Na parte de sucção da bomba, as bolhas vão se formando por todo o líquido. Quando a pressão é au-
mentada dessa forma, as bolhas acabam implodindo no mecanismo interno que fornece pressão ao óleo 
gerando danos, reduzindo a eficiência e também a vida útil do sistema. 
A melhor forma de identificar a ocorrência da cavitação é através do ruído. O colapso das cavidades da 
bomba gerado pela cavitação provoca vibrações e desequilíbrio do sistema, que, por consequência, geram 
ruídos estridentes na bomba. 
Essas são algumas das causas da cavitação:
 - Dimensionamento incorreto da tubulação de sucção;
 - Reservatórios “despressurizados”;
 - Filtro de ar obstruído ou dimensionado de forma incorreta;
 - Filtro de ar ou linha de sucção obstruídos; 
 - Óleo hidráulico de baixa qualidade (sem aditivos em sua produção);
 - Óleo de alta viscosidade;
 - Excessiva rotação da bomba (também ocasionada por óleo com viscosidade muito baixa);
 - Conexão de entrada da bomba hidráulica muito alta em relação ao nível de óleo no res-
ervatório (reposição de óleo no sistema é insuficiente).
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 57
Observe a seguir a imagem de uma peça com desgastes devido à cavitação.
Figura 35 - Danos causados por cavitação
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
3.2.1 clAssificAÇão dAs bombAs
Independente da classificação das bombas, o processo de bombeamento é o mesmo; todas irão for-
necer um volume de fluido sob pressão ideal de trabalho na saída da bomba. Porém, os elementos que 
compõem cada um desses modelos são diferentes, mesmo que o tipo de bomba utilizado em sistemas 
hidráulicos industriais seja a bomba de deslocamento positivo que conheceremos logo a seguir.
Figura 36 - Comparativo entre deslocamento positivo e negativo
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
As bombas de hidráulicas podem ser classificadas em:
a) Hidrostáticas (fluxo pulsante ou de deslocamento positivo); 
b) Hidrodinâmicas (fluxo contínuo ou de deslocamento negativo): 
As bombas de deslocamento positivo são muito mais utilizadas no ambiente industrial do que as de 
deslocamento negativo, por isso iremos falar apenas sobre as hidrostáticas.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos58
Existem vários modelos de bombas de deslocamento positivo, mas nós iremos focar no estudo dos 
tipos mais comuns. Vale salientar que o deslocamento do qual iremos falar ao decorrer dos modelos é refe-
rente ao volume de líquido transferido durante uma rotação da bomba, que equivale ao volume de fluido 
que passa até sua saída. Quanto mais câmaras houver, maior será o deslocamento.
As câmaras, que funcionam como canais, fornecem uma determinada quantidade de fluido para cada 
rotação realizada (ciclo). 
A bomba hidrostática tem como característica o comportamento no qual a saída do fluido é indepen-
dente da pressão interna, a não ser em casos de perdas por vazamentos, pois irá influenciar na quantidade 
de fluido fornecida por ciclo. 
Esse comportamento faz da bomba hidrostática o modelo ideal para todo sistema industrial que utiliza 
força hidráulica para realizar trabalho.
Vamos conhecer a seguir os modelos de bombas hidrostáticas mais comumente utilizados. Eles são 
classificados em:
a) Bomba de engrenagem: a bomba de engrenagens tem como característica criar um determi-
nado nível de vazão por causa do movimento realizado pelas engrenagens que a formam. A es-
trutura de uma bomba de engrenagem consiste numa carcaça com dois furos, sendo um deles 
a entrada (sucção) e o outro a saída para o sistema. Dentro da sua carcaça, existe uma estrutura 
formada por engrenagens, sendo duas dessas engrenagens os chamados elementos principais, 
que trabalham em conjunto.
Figura 37 - Estrutura interna da bomba de engrenagens
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018. (Adaptado).
A primeira engrenagem, que está conectada diretamente ao eixo de rotação, é chamada de engrena-
gem motor ou motora, a qual está conectada a um eixo que está diretamente ligado ao mecanismo de 
acionamento. 
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 59
A outra engrenagem é chamada de engrenagem movida ou morta, a qual recebe o fluido deslocado e 
ajuda a manter o fluxo até a saída da bomba. 
O processo de deslocamento do óleo hidráulico na bomba de engrenagem é realizado por etapas, que 
podem ser descritas através da imagem a seguir.
Figura 38 - Fluxo de óleo na bomba de engrenagem
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Observe a imagem anterior e acompanhe as descrições em cada etapa.
 - Etapa A: a bomba realiza o processo de sucção e o fluido entra na bomba. Quando as duas 
engrenagens giram, há um aumento do volume da câmara. Toda vez que um dente sai do en-
grenamento, ocorre uma depressão e com isso ocorre a sucção;
 - Etapa B: o fluido está sendo transportado através dos dentes das engrenagens motora e mov-
ida; 
 - Etapa C: o óleo hidráulico está sendo forçado para tubulação de descarga, com a devida 
pressão de trabalho. Os dentes engrenando entre si evitam que o óleo retorne da parte de 
pressão para a de sucção.
Vale lembrar que a ação de bombeamento ocorre de maneira muito rápida, pois a rotação do eixo da 
bomba pode chegar até valores muito altos de rotações por minuto (RPM).
b) Bomba de palheta: a estrutura de uma bomba de palheta consiste em uma unidade integral, 
que é composta pelo rotor, anel, palhetas e duas estruturas em forma de placa com os vãos de en-
trada e saída da bomba. A forma com que ela realiza o bombeamento é através das palhetas, que 
são montadas no rotor e giram dentro da carcaça da unidade integral. Observe a imagem a seguir.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos60
Figura 39 - Estrutura interna da bomba de palhetas
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A vantagem em utilizar esse tipo de estrutura composta por um conjunto de elementos montados é a 
facilidade em realizar manutenção, pois conforme ocorre o desgaste natural das peças, torna-se simples 
o processo de substituição delas por novas peças. Caso seja necessário regular o fluxo de óleo hidráulico 
no sistema, seja aumentando ou diminuindo, utilizar bombas de mesma proporção apenas com volume 
fornecido diferente torna-se algo bastante conveniente, pois evita maiores custos com a alteração da es-
trutura de bombeamento já utilizada.
Figura 40 - Processo de funcionamento da bomba de palhetas
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O rotor no qual as palhetas estão fixadas é conectado a um eixo, que está diretamente ligado ao sistema 
de acionamento da bomba. Conforme o bombeamento começa, as palhetas se movimentam e acompa-
nham todo o contorno do eixo, ou seja, os elementos que realizam o giro são apenas o rotor e suas palhe-
tas, de forma que o anel não se movimente. Pelo fato de o anel ficar estático, o movimento das palhetas em 
sua volta gera uma espécie de vedação entre o anel e a extremidade das palhetas.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 61
Conforme o rotor é girado, por estar localizado na parte externa do anel, um fluxo de óleo hidráulico é 
gerado na parte interna do anel, sendo esse volume de fluido ora crescente e ora decrescente, separado 
pela estrutura em forma de placa. 
A placa com o orifício de entrada da bomba fica localizada na região em que o fluxo é crescente. O 
orifício de saída fica situado onde é fornecido o volume decrescente. O fluxo de óleo hidráulico sempre 
irá passar pelas placas de orifício, que são conectadas à entrada e saída da carcaça da bomba, conforme 
mostrado na imagem anterior. 
c) Bomba de pistão: as bombas de pistão funcionam realizando bombeamento através do movi-
mento alternado de pistões, que ficam situados dentro de uma estrutura em forma de cilindro. 
Esse tambor cilíndrico é preenchido com um volume de óleo hidráulico e o pistão tem a tarefa de 
succionar ou empurrar o óleo. 
Figura 41 - Bomba de pistão
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018. (Adaptado).
Quando o pistãose movimenta para baixo, a válvula de saída é ativada e realiza a liberação do fluido 
de forma que ele já seja fornecido em alta pressão. Na prática, o tambor do cilindro é adaptado com vários 
pistões.
A bomba na imagem a seguir é a bomba de pistão mais utilizada em ambiente industrial. Ela é chamada 
de bomba axial8 ou de pistão em linha, ou seja, os pistões irão rotacionar em torno do eixo, que é coaxial9 
em relação ao eixo da nossa bomba.
8 Axial: que tem a forma do eixo.
9 Coaxial: que tem eixos coincidentes (concêntricos).
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos62
Figura 42 - Processo de funcionamento da bomba de pistão
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A placa de deslizamento é posicionada de forma que gere uma determinada angulação. Quando o 
tambor de cilindro rotaciona, a sapata do pistão segue pela superfície da placa de deslizamento, ou seja, o 
que gira é o tambor e não a placa. O elemento necessário para separação do óleo succionado é a placa de 
orifício, que fica localizada do lado oposto da placa de deslizamento.
Em metade do processo de rotação do tambor, o pistão irá se deslocar e gerar um fluxo crescente de 
óleo hidráulico e, no restante do processo, o pistão irá voltar para posição inicial, gerando volume de-
crescente (característica de geração de fluxo similar ao modelo de palhetas). Na figura anterior, é possível 
distinguir essas duas etapas do ciclo de funcionamento, à esquerda, o de volume crescente, e à direita, o 
de volume decrescente.
Figura 43 - Mecanismo de bombeamento de pistão
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 63
A placa de deslizamento e a sapata do pistão apresentam um furo em suas estruturas de forma para 
que nele possa ser acoplado o eixo da bomba. Esse furo pode ficar localizado na sapata, onde há fluxo ou, 
como é mais comum de se encontrar, localizado na extremidade da placa de deslizamento. Caso ele esteja 
posicionado na outra extremidade, a placa de orifício terá a furação para acoplamento do eixo.
d) Bomba de parafuso: também chamada de bomba de fuso, a bomba de parafuso é um modelo 
bastante utilizado na indústria. Em sua construção, ela pode ter de um a três parafusos, mas o 
modelo mais utilizado possui duas engrenagens em formato espiral, como parafusos que ficam 
localizados na parte interna de um cilindro vedado. Observe-a na imagem a seguir.
Figura 44 - Bomba de parafuso
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Então, o óleo hidráulico passa pela parte de sucção da bomba (extremidade) e, devido ao movimento 
de rotação, é confinado e adquire pressão, sendo empurrado através do espaço entre espirais e carcaça do 
cilindro, até chegar ao ponto de fornecimento para os equipamentos.
Os parafusos sempre funcionam de forma sincronizada. As espirais dos parafusos não realizam contato 
entre elas (com exceção do modelo de três parafusos) e apresentam folgas muito pequenas, por isso as 
bombas de parafuso são indicadas para sistemas que utilizam fluido com alta viscosidade.
CURIOSIDADES
A bomba de parafuso tem seu mecanismo de funcionamento baseado 
no parafuso de Arquimedes, um mecanismo inventado pelo matemático 
Arquimedes (287 A.C - 212 A.C) em 236 A.C.
(Fonte: KANTERT, 2011). 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos64
3.3 grUpO DE AciONAMENTO 
O grupo de acionamento é o conjunto dos elementos que compõe o sistema hidráulico. A união desses 
equipamentos é o que permite que o óleo hidráulico seja fornecido e armazenado com a pressão, qualida-
de e temperatura ideal para o funcionamento correto do processo. Basta que algum desses mecanismos 
não funcione da forma ideal e todo o sistema poderá ser prejudicado.
Os elementos que compõe o grupo de acionamento hidráulico são:
Figura 45 - Grupo de acionamento hidráulico
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Para explicar sobre as características e funcionamento desempenhado por cada elemento do grupo de 
acionamento hidráulico, vamos analisar alguns desses equipamentos de forma individual:
reserVATório hidráulico
Um reservatório hidráulico tem como função armazenar uma reserva de óleo hidráulico necessária para 
o sistema. Sua estrutura física é composta por quatro paredes (que na maioria das vezes são de aço), quatro 
pés de apoio, uma base um pouco curva e o topo plano com uma placa de apoio. 
Como foi visto na imagem anterior, é na sua estrutura física onde são instalados alguns elementos que, 
em conjunto, formam o grupo de acionamento hidráulico. Esses equipamentos são:
 - Filtro; 
 - Dreno;
 - Linhas de sucção; 
 - Escotilha de manutenção;
 - Indicador de nível e temperatura de óleo;
 - Placa defletora (chicana).
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 65
Existe uma variedade de tipos de reservatórios hidráulicos industriais, podendo ser suspensos, em for-
mato de “L” e convencionais. Todos irão apresentar a mesma funcionalidade, apenas variando o seu forma-
to para adaptar-se ao ambiente industrial no qual é instalado. 
O modelo convencional, que é o apresentando na imagem anterior, sobre o grupo de acionamento 
hidráulico, é o tipo mais utilizado dentre os reservatórios.
descArTe AdequAdo de resÍduos 
O óleo hidráulico é um produto nocivo à nossa saúde e também ao Meio Ambiente. Então, o seu pro-
cesso de descarte deve ser feito da forma correta. A melhor solução para esse problema é a reciclagem, que 
ocorre través de um processo chamado rerrefino.
Esse é o método mais seguro ambientalmente, seja o óleo contaminado ou apenas pobre em proprie-
dades para uso, que consiste em tratá-lo para que possa ser novamente utilizado. O produtor e o revende-
dor do óleo são responsáveis por lei pelo processo de coleta e destinação desse fluido para empresas espe-
cializadas no rerrefino. O processo de reciclagem, além de preservar o Meio Ambiente, garante economia 
tanto financeira quanto de recursos naturais.
 SAIBA 
 MAIS
Para ter acesso aos parâmetros e exigências necessárias para realização de todo o pro-
cesso de rerrefino, consulte a Resolução Nº 362/05 do CONAMA. Acesse o site do Con-
selho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). 
filTros hidráulicos
Infelizmente, o óleo hidráulico contém alguma quantidade de contaminantes necessitando dos filtros 
hidráulicos. Por muitas vezes, a sua importância é desprezada, pois sendo utilizado ou não, o desempenho 
da máquina não será visivelmente alterado. A não utilização do filtro pode resultar no mau desempenho e 
desgaste acelerado do maquinário, devido à contaminação decorrente das partículas de sujeiras.
A contaminação interfere em funções desempenhadas pelo óleo hidráulico, como na transmissão de 
energia, por exemplo. As válvulas acabam sendo pouco produtivas, além de perderem controle e se torna-
rem até perigosas. O maior problema ocasionado pela contaminação no sistema hidráulico é a lubrificação. 
Como já vimos ao estudar sobre as propriedades do óleo hidráulico, a ausência de lubrificação gera redu-
ção da vida útil dos equipamentos, falhas de processamento e resposta devagar.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos66
elemeNTos filTrANTes
A função de um filtro é remover as partículas de impurezas do óleo hidráulico. Isso ocorre através do 
direcionamento do fluxo, sendo forçado a passar por um elemento filtrante que irá reter toda a contami-
nação. Essa contaminação se dá devido ao entrelaçamento das fibras que compõem o elemento filtrante. 
Os elementos filtrantes são divididos nos tipos de profundidade e nos tipos de superfície.
Figura 46 - Elementos filtrantes
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Os elementos do filtro de profundidade forçam o fluido a passar por várias camadas entrelaçadas e es-
pessas de material filtrante. Materiais sintéticos (fibra de vidro fina ou grossa) e papéis tratados são usados 
como o mecanismo poroso dos elementos filtrantes.
Já no filtro de superfície, o fluxo de óleo hidráulico é dado através de uma camada de material filtran-
te. As impurezas ficam retidas na superfície do elemento que recebe o fluxo. Os materiais mais utilizados 
como elementosfiltrantes de superfície são telas feitas de arame ou metal com vários furos.
filTro de sucÇão
O filtro é a proteção para o óleo hidráulico. Os filtros de sucção são os mais utilizados no meio industrial. 
Têm sua estrutura física em forma de cilindro, composta por uma tela metálica com buracos de escala mi-
crométrica ( 10-6m), podendo ser instalados direto na linha de sucção ou dentro do reservatório, de forma 
que fiquem abaixo do nível de óleo do sistema. 
Os filtros que ficam na linha de sucção retêm partículas bem pequenas, mas por serem projetados para 
alta pressão, têm custo elevado. Os filtros que ficam na parte interna do reservatório mostram mais fácil as 
impurezas acumuladas e protegem a bomba contra a contaminação. Porém, podem prejudicar o fluxo de 
óleo hidráulico na bomba, caso seja mal dimensionado ou seja malconservado.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 67
Figura 47 - Filtro de sucção
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 FIQUE 
 ALERTA
Cuidado na hora de analisar a contaminação do óleo. Existem partículas de impure-
zas que têm seu tamanho em escala micrométrica (10-6 m). Isso significa que embora 
uma amostra do óleo hidráulico pareça estar limpa, pode ser que ela realmente não 
esteja.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos68
filTro de Pressão
Utiliza o mesmo elemento filtrante que o filtro de sucção, tendo diferença no local onde será posiciona-
do no circuito. A sua instalação deve ser feita entre a bomba e o equipamento hidráulico utilizado. Através 
do impulsionamento do óleo (aumento de pressão) tem a capacidade de filtrar partículas de impurezas 
bem pequenas. Sua manutenção é muito importante pois é um elemento de custo elevado.
Figura 48 - Posicionamento do filtro de pressão
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 69
filTro de liNhA de reTorNo
Utiliza o mesmo elemento filtrante que os filtros anteriores, tendo também como diferença o local onde 
será posicionado no circuito. A sua instalação deve ser feita próxima ao reservatório. Tem como vantagem 
a capacidade de impedir a contaminação antes que ela consiga adentrar no reservatório. Como esse tipo 
de filtro não opera sob alta pressão, tem custo menor, ainda mantendo a capacidade de filtrar elementos 
finos.
Figura 49 - Posicionamento do filtro de linha de retorno
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos70
Visores de NÍVel e TemPerATurA de óleo
O controle do nível e temperatura do óleo hidráulico que fica depositado no reservatório é algo muito 
importante. Por meio do visor de nível e temperatura é possível realizar o monitoramento eficiente das 
condições do reservatório. O fornecimento correto de óleo e a eficácia na troca de calor são parâmetros de 
grande relevância, o que faz dos indicadores de nível e temperatura do óleo equipamentos indispensáveis 
para nosso sistema hidráulico.
Figura 50 - Indicadores de nível e temperatura do óleo hidráulico
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Alguns modelos de visores de nível mostram os limites mínimo e máximo de volume através de uma 
linha indicativa. 
PlAcA defleTorA
A placa defletora (chicana) tem como função principal evitar a turbulência dentro do reservatório hi-
dráulico, fazendo com que ele percorra um maior caminho até a parte de sucção da bomba. Isso reduz a 
temperatura do óleo e o liberta das bolhas de ar provocadas pela cavitação.
Figura 51 - Disposição da chicana no reservatório
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 71
O fluxo de óleo hidráulico do sistema que retorna acaba sendo direcionado às paredes internas do 
reservatório. Então, a placa defletora obriga que o fluxo percorra um caminho de trajetória indireta até a 
linha de sucção da bomba. Quando o óleo chega ao filtro da linha de sucção, já está com a temperatura 
reduzida e com o mínimo possível de bolha de ar em suspensão. Dependendo do volume de óleo utilizado 
no sistema hidráulico, pode ser necessária mais de uma placa defletora.
3.4 TUbUlAçõES
A função da tubulação no sistema hidráulico é a de atuar como meio condutor à prova de vazamentos 
de fluido. Pode ser comparada ao encanamento de água de uma casa que, além de levar a água até a tor-
neira, também evita a sua contaminação.
É importante que a tubulação seja dimensionada de forma correta, a fim de proporcionar uma máxima 
eficiência do sistema e garantir seu funcionamento sem problemas. Os tipos de tubulações quanto à sua 
construção física podem ser separados em três categorias. Vamos conhecê-las a seguir:
Tubo rÍgido
São tubos que apresentam construção mais robusta, sendo ideais para transporte de grandes volumes 
de fluido hidráulico. Construído em aço rígido, a espessura e diâmetro desse tipo de tubulação irá depen-
der diretamente do volume de óleo conduzido e da disposição do ambiente no qual estão instalados.
As conexões utilizadas com os tubos de aço rígidos, na maioria das vezes, são cotovelos e desvios, tendo 
seu calibre10 proporcional ao diâmetro dos tubos em que são conectados.
Figura 52 - Tubulações rígidas
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
10 Calibre: diâmetro da parte interior de um tubo.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos72
Tubo semirrÍgido
São tubos que apresentam sua construção física sendo feita na maioria das vezes em aço inoxidável, 
alumínio ou cobre (material menos utilizado dentre os outros). Como esses tubos podem ser curvados, as 
linhas de tubulações necessitam de menos conexões do que as tubulações rígidas.
Os tubos semirrígidos são indicados para utilização em sistemas que apresentam alta pressão de traba-
lho (a partir de 500 bar), utilizado principalmente nas tubulações em aço inoxidável. 
Nas tubulações rígidas, o calibre das conexões utilizadas irá depender diretamente do calibre das tubu-
lações em que estão conectadas.
Figura 53 - Tubulações semirrígidas
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Tubo flexÍVel 
Os tubos flexíveis são as mangueiras hidráulicas, usadas em diversos tipos de sistemas. A sua especifica-
ção é dada normalmente de acordo com o seu diâmetro interno e externo. O que é chamado de “tubo” é 
o forro ou a parte mais interna da mangueira, que fica em contato direto com o óleo hidráulico conduzido. 
A “carcaça” é toda a estrutura que realiza a sustentação da mangueira (fica entre o tubo e a cobertura). 
É a parte intermediária da construção física da mangueira, que pode ser feita em fibra sintética, algodão ou 
fio metálico, sendo entrelaçado ou enrolado em forma de espiral. 
A “cobertura” é o elemento que reveste a parte externa da mangueira. O objetivo da cobertura é pro-
teger a carcaça de substâncias químicas como graxas ou de forças destrutivas. A mangueira flexível deve 
manter a pressão de fluxo e garantir segurança na transmissão do óleo hidráulico.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 73
Figura 54 - Mangueiras flexíveis
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Apesar das mangueiras serem flexíveis, a variedade de tipos de mangueiras hidráulicas é enorme. Essas 
conexões variam de acordo com o número de vias de acesso e ângulo de inclinação para as curvas. Como 
também é um elemento de segurança, garante a vedação completa com o equipamento em que está co-
nectado.
Figura 55 - Conexões de mangueira flexível
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
 FIQUE 
 ALERTA
Quando uma tubulação é instalada, deve ser apertada de forma segura. Convém 
utilizar suporte para reduzir a vibração. Caso haja vibração excessiva, é viável utilizar 
mangueiras flexíveis no referente trecho da tubulação.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos74
3.5 AcUMUlADOrES
O acumulador é um equipamento utilizado para o armazenamento do óleo hidráulico, conforme o 
nome indica. Esse mecanismo está presente na maioria dos sistemas hidráulicos. 
Existem variados tipos de acumuladores, cada um com sua particularidade, tendo aplicação para tipos 
específicos de circuitos hidráulicos. Vamos conhecer sobre alguns desses modelos de acumuladores.
AcumulAdor Por grAVidAde
Também conhecidocomo acumuladores por peso, o acumulador por gravidade é formado por uma 
estrutura com um cilindro e um peso que fica situado sobre o êmbolo do cilindro.
Figura 56 - Acumulador por gravidade ou peso
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O material do peso utilizado pode ser de qualquer material pesado, sendo em sua maioria de aço. O óleo 
hidráulico será bombeado para a parte interna do cilindro, ocasionando movimentação do pistão, que irá 
deslocar o peso verticalmente. Então, de acordo com a necessidade do sistema, a alteração no volume de 
fluxo irá fazer com que o peso seja ou não suficiente para que o êmbolo empurre para baixo o pistão.
A quantidade de peso é delimitada para que o pistão suba quando a pressão no sistema atinja nível 
estabelecido. A força da gravidade junto ao peso gera pressão constante durante o movimento do pistão, 
proporcionando ao sistema o fluido hidráulico em alta pressão. De acordo com as suas proporções, um 
acumulador pode alimentar vários equipamentos hidráulicos simultaneamente.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 75
AcumulAdor Por molA
Como no modelo anterior, sua estrutura também é formada por um cilindro e um pistão, porém agora 
não utilizada de peso e êmbolo para movimentar o pistão, pois ele agora é deslocado através da contração 
e expansão de uma mola.
Uma ou mais molas podem ser instaladas, sendo que elas podem ser ajustadas de acordo com o fluxo 
de óleo determinado para o processo. 
Figura 57 - Acumulador por mola
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
À medida que o óleo é bombeado para dentro do acumulador, o pistão irá forçar a mola, fazendo com 
que a mesma fique comprimida. Então, de acordo com a demanda do equipamento alimentado, a mola 
irá se estender.
Ao contrário do acumulador por gravidade, a pressão exercida sobre o óleo hidráulico não é constante 
conforme o acionamento do pistão, porque a pressão exercida irá depender da sua contração. Esse tipo de 
acumulador não é indicado para fornecer grandes volumes de óleo e pressões mais elevadas. 
AcumulAdor Por gás ou Ar
O óleo hidráulico não consegue efetivamente ser usado para armazenar energia ao ser comprimido, 
sendo menos eficiente que um gás (nitrogênio ou outro gás inerte) ou o próprio ar atmosférico. Assim, 
esse tipo de acumulador irá utilizar de gás ou ar para realizar o movimento do pistão em sua parte interna.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos76
Existem dois modelos de acumulador por gás, sendo eles com pistão separador ou sem separador. 
A diferença entre eles é apenas a existência de um elemento que separa o gás do óleo. No modelo sem 
separador, o cilindro é totalmente fechado para que não haja nenhum vazamento e o gás ou ar é forçado 
para dentro do acumulador através da válvula em sua parte superior, antes do sistema começar a operar. 
Quanto mais óleo bombeado para o acumulador mais o gás ou ar irá se comprimir, aumentando a pressão 
do óleo fornecido. 
Esse tipo de acumulador deve ser sempre montado em posição vertical, porque o gás sempre deve-se 
manter na parte superior do cilindro, acima da passagem de óleo. O máximo de volume do acumulador 
que pode ser utilizado por óleo ou gás é de 2/3 do volume total do cilindro.
Figura 58 - Modelos de acumulador por gás ou ar
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O modelo com pistão separador tem um pistão livre, que funciona como elemento separador do óleo 
e do gás ou ar. Ele irá se movimentar de acordo com o volume de óleo fornecido pela bomba e com o vo-
lume de gás na parte superior do cilindro. Diferente do modelo anterior, o acumulador com separador por 
pistão pode ser instalado em qualquer posição, pois a vedação fornecida pelo pistão garante que não haja 
contaminação do óleo hidráulico pelo gás ou ar utilizado na parte oposta do cilindro.
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 77
cASOS E rElATOS
Dedicação que levou ao êxito
Guilherme era um dos estagiários técnicos de uma grande empresa que produzia eletrodomésticos. 
Dentre todos os estagiários da área elétrica, era o mais dedicado, sempre procurando aprender o 
máximo que podia com os técnicos mais experientes com quem trabalhava.
Como já estagiava há bastante tempo na mesma área da empresa, auxiliando na parte de manuten-
ção das máquinas injetoras, cada vez mais ganhava experiência com a manutenção destes maqui-
nários importantes.
Durante uma etapa do seu estágio, conseguiu identificar uma possível melhora no sistema hidráuli-
co das máquinas injetoras. Percebeu que a vibração provocada pelo constante regime de funciona-
mento do maquinário acabava danificando aos poucos as tubulações e conexões da injetora. 
Então, chamou seu supervisor e fez uma proposta de substituição das tubulações que eram semirrí-
gidas por tubulações flexíveis, pois reduziriam a manutenção e problemas com vibrações, além de 
ocuparem menos espaço. O seu supervisor se surpreendeu e concordou em levar a proposta para 
gerência, que um mês depois executou as alterações nas injetoras.
O período em que o estágio de Guilherme acabou foi o mesmo em que ele havia se formado e, mes-
mo na época, com a empresa passando por uma crise financeira, ele foi o único estagiário efetivado 
como técnico da empresa. Por causa da sua determinação e dedicação, conseguiu encontrar uma 
aplicação da teoria estudada sobre tubulações hidráulicas e sua proposta obteve uma ótima reper-
cussão, garantindo uma carreira promissora na empresa em que agora é técnico.
Finalizando o capítulo, podemos identificar com nosso estudo o funcionamento e a aplicabilidade dos 
elementos utilizados nos sistemas hidráulicos, além das grandezas que estão envolvidas por todo processo 
de transmissão de energia hidráulica. As válvulas de controle e elementos de atuação utilizados em siste-
mas hidráulicos serão vistos no próximo capítulo.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos78
 rEcApiTUlANDO
No nosso estudo sobre os sistemas hidráulicos, foram vistos os princípios físicos que permitem uti-
lizar o óleo hidráulico como fluido para realizar trabalho, além das características do óleo, como a 
viscosidade.
Também estudamos sobre os modelos de bombas hidráulicas e suas características, aprendendo 
sobre como evitar a cavitação e os princípios de funcionamento e aplicações indicadas para cada 
modelo de bomba.
Por último, conhecemos o grupo de acionamento, que é um conjunto de equipamentos que, em 
funcionamento, permitem o regime de processo ideal para o sistema hidráulico. Vimos também 
sobre os elementos mais importantes do grupo de acionamento, sem esquecer das tubulações. Co-
nhecemos os tipos de tubulações e conexões, além das aplicações para cada tipo de sistema e os 
tipos de acumuladores hidráulicos. 
 3 AciONAMENTOS ElETrO-hiDráUlicOS 79
Elementos de comando e sinais
4
Nos capítulos anteriores, compreendemos a importância e característica dos fundamentos 
físicos dos sistemas hidráulicos e pneumáticos. Porém, para realizar a conversão de energia em 
trabalho, independentemente do tipo de sistema, é indispensável a utilização de elementos de 
controle (comandos e sinais) e atuação.
 Neste capítulo, iremos estudar sobre as classificações das válvulas e atuadores, além da 
importância, método de acionamento e aplicações para cada modelo. Os equipamentos que 
iremos estudar estão presentes em todos os tipos de processos, seja pneumático ou hidráulico, 
desempenhando funções que, além de controle e atuação, garantem também maior seguran-
ça para o maquinário. 
Para realizar o controle de qualquer sistema industrial, é necessário efetuar o acionamento 
eficaz dos elementos de comando do sistema, sejam eles válvulas ou atuadores. Então, como 
nosso foco de estudo é na eletropneumática e eletro-hidráulica, também iremos descobrir ao 
decorrer do capítulo como funciona o solenoide, que é um dispositivo elétrico muito útil e 
importante para o processo.
É fundamental para o técnico em eletrotécnica o conceito sobre os elementos de controle 
e sinais, principalmente para realizar manutenções e alteraçõesnos dispositivos presentes em 
sistemas hidráulicos e pneumáticos.
Figura 59 - Sistema de válvulas para controle de óleo
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos82
4.1 ELEMENTOS DE COMANDOS E SINAIS: VÁLVULAS DIRECIONAIS, VÁLVULAS DE BLOQUEIO, 
VÁLVULAS DE VAZÃO, VÁLVULAS DE PRESSÃO
Os circuitos pneumáticos e hidráulicos são construídos de equipamentos de controle, atuação e sinal. 
Os elementos de comando e emissores de sinais influenciam diretamente nos sistemas, por isso são conhe-
cidas como válvulas. As válvulas são mecanismos de controle que permitem ou interrompem o fluxo, além 
de delimitar a sua direção ou volume de fluido transferido através das tubulações.
Iremos conhecer a seguir cada modelo de válvula, que são elementos de comando fundamentais para 
permitir, através do acionamento por sinal elétrico, ativação dos elementos de atuação. Primeiramente 
vamos estudar sobre as válvulas direcionais, que são empregadas em todos os circuitos que utilizem cilin-
dros, seja hidráulico ou pneumático. 
4.1.1 VálVulas direcionais
As válvulas de controle direcional são baseadas em uma estrutura (corpo em alumínio ou ferro fundido) 
com vias internas que se alternam, conectam e se desconectam através de um elemento móvel, conhecido 
como carretel ou êmbolo11. Observe a seguir uma imagem desse tipo de válvula.
Figura 60 - Válvula direcional
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A função realizada por ela é de controlar o fluxo do fluido já pressurizado através das suas vias. O car-
retel, com sua estrutura em formato cilíndrico, irá através do seu movimento liberar ou cortar a passagem 
de fluido através das passagens internas. Portanto, como seu próprio nome já indica, esse tipo de válvula é 
responsável por delimitar a direção do atuador, fazendo com que ele avance ou recue conforme comando.
Como vimos nos capítulos anteriores, no sistema pneumático, o fluido que será controlado é o ar com-
primido e no sistema hidráulico, o óleo hidráulico. 
11 Êmbolo: disco ou cilindro que se movimenta linearmente em cavidade cilíndrica de certos mecanismos.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 83
identificação da VálVula direcional
As válvulas direcionais, tanto hidráulicas quanto pneumáticas, são representadas em seus respectivos 
esquemáticos de circuitos através de simbologia gráfica. Essa simbologia indica várias características de 
funcionamento e construção da válvula. Os critérios que iremos utilizar para sua identificação são:
a) Número de posições;
b) Número de vias;
c) Posição de repouso ou normal.
Vamos estudar cada uma delas.
a) Número de posições: a representação gráfica das válvulas é dada através de um quadrado. A 
quantidade de quadrados juntos irá indicar o número de posições que a válvula tem capacidade 
de assumir. 
Figura 61 - Posições de uma válvula direcional
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Vale ressaltar que uma válvula direcional pode ter no mínimo dois quadrados. Ou seja, ela tem que rea-
lizar ao menos duas manobras de acionamento, no mínimo (avanço e recuo). 
b) Número de vias: a quantidade de vias numa válvula direcional irá determinar o número de co-
nexões disponíveis para o trabalho que ela pode ter. Os traços nas arestas superiores e inferiores 
dos quadrados informam a quantidade de vias da válvula.
Figura 62 - Número de vias de uma válvula direcional
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos84
A particularidade apresentada na válvula direcional pneumática em relação a hidráulica é que ela pode 
ter até cinco vias ao invés de quatro, fornecendo uma variedade um pouco maior em formas de aciona-
mento. São mantidos os mesmos critérios de identificação de vias para válvula. 
Em sua representação gráfica, os quadrados de posição podem apresentar simbologias diferentes para 
as vias de passagem, que são as vias de bloqueio ou até a combinação de ambas.
Figura 63 - Tipos de representação de vias
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Repare que no quadrado que indica que a via é de passagem, ela irá indicar através de uma seta que o 
óleo hidráulico ou ar comprimido tem caminho livre para fluxo no sentido indicado. Quando a via é de blo-
queio, a representação da via é dada por um “T”, indicando que não há fluxo. Para facilitar o entendimento 
sobre a quantidade de vias de uma válvula direcional, admite-se quanto ao tipo de vias:
Figura 64 - Diferença entre via de passagem e bloqueio
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A dica fundamental para identificar o número de vias da válvula de controle direcional é considerar 
apenas um quadrado na análise. Portanto, cada quadrado da válvula contém a sua quantidade correspon-
dente de vias.
As válvulas direcionais em sistemas pneumáticos apresentam um sistema de escape de ar, que libera 
o ar alocado na parte interna do atuador, seja no processo de avanço ou de recuo. Esse sistema de escape 
também recebe uma representação gráfica.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 85
Figura 65 - Válvulas direcionais pneumáticas com escape livre e escape dirigido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Ao mencionar sobre escape livre e escape dirigido na imagem anterior, a legenda diz respeito à presen-
ça ou não de um silenciador na via de exaustão. O escape livre corresponde à válvula sem silenciador e a 
de escape dirigido se refere ao uso de silenciador.
c) Posição de repouso: é definido como posição normal ou de repouso, a condição em que através 
de solenoides ou de molas, por exemplo, os elementos internos ficam em suas posições originais, 
ou seja, quando ela não está sendo acionada. 
A posição original é referente à posição em que os elementos internos da válvula irão assumir quando 
ela for instalada e ligada com a rede de ar comprimido ou óleo hidráulico. A forma de fazer com que a vál-
vula volte até a posição de repouso pode ser através da utilização de mecanismo elétrico (acionamento via 
solenoide) ou mecânico (retorno por mola). Mais à frente neste capítulo iremos abordar sobre o solenoide, 
dando prioridade agora em abordar sobre o método mais comum, que é o de retorno por mola.
 - Retorno por mola: é o método mais utilizado para fazer o êmbolo retornar à posição origi-
nal ou normal. Normalmente encontrado nas válvulas direcionais de duas posições e três 
posições, a válvula irá fazer com que, através de um atuador, o êmbolo volte. O êmbolo irá re-
tornar através de uma mola que, ao ser acionada, irá se expandir, fazendo com que o carretel12 
se desloque até sua posição de repouso.
Figura 66 - Retorno por mola
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
12 Carretel: pequeno cilindro em formato de tubo.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos86
VálVulas normalmente abertas e normalmente fechadas
As válvulas de duas vias e três vias, ambas com retorno por mola, podem ser classificadas tanto como 
“normalmente abertas” ou “normalmente fechadas”. A diferença entre elas fica quanto à construção. A 
normalmente aberta irá permitir fluxo enquanto estiver em posição de repouso, e a normalmente fechada, 
bloqueia o fluido. 
A indicação referente ao modelo de válvula é dada pela classificação em siglas “NA” e “NF”, sendo NA 
normalmente aberta e NF normalmente fechada. 
Figura 67 - Válvulas 2/2 NA e NF
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A estrutura física de uma válvula de duas vias consiste em dois orifícios: um que permite o fluxo de 
entrada (orifício de entrada) e outro que permite o fluxo de saída (orifício de saída). Esses orifícios estão 
ligados às duas passagens internas. 
Portanto, quando o êmbolo está em sua posição de repouso, a válvula está normalmente fechada e o 
orifício de entrada não está conectado ao orifício de saída. As duas passagens só se ligarão quando o acio-
namento da válvula for realizado.
Já nas válvulas normalmente abertas, as passagens internas de entrada e saída de fluido só serão liga-
das quando o êmbolo estiver em posição de repouso, ou seja, o carretel deverá apresentar posicionamen-
to oposto ao modelo de válvula normalmente fechada. 
Figura 68 - Válvulas3/2 NA e NF
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 87
Uma válvula de três vias possui três orifícios e três passagens internas. Um destes orifícios é responsável 
pela entrada de fluido na válvula (orifício de entrada). Um outro orifício permite que o fluido saia da válvu-
la, sendo comumente chamado de orifício de cilindro. O terceiro furo é responsável pela exaustão, sendo 
conhecido como orifício de exaustão. 
Em uma das posições de funcionamento, as passagens de entrada e cilindro são ligadas e a de exaustão 
é bloqueada, fazendo com que a válvula direcional fique normalmente aberta. Na outra posição do êmbo-
lo, a passagem de cilindro e exaustão são ligadas, bloqueando a entrada e fazendo com que a válvula fique 
normalmente fechada.
método de acionamento
Nós vimos que o êmbolo (carretel) de uma válvula direcional pode assumir duas posições extremas. 
O método de acionamento que faz com que o êmbolo se movimente entre as posições pode ser através 
das cinco energias:
a) Mecânica;
b) Hidráulica;
c) Elétrica;
d) Pneumática;
e) Muscular.
Como a ênfase do nosso estudo é no acionamento eletro-hidráulico e eletropneumático, iremos focar 
apenas no método de acionamento elétrico, que é um dos mais, senão o mais utilizado no meio industrial. 
A forma de operação no acionamento elétrico de válvulas direcionais pode ser com um motor elétrico ou 
através do solenoide13. Como os motores elétricos são usados somente em casos específicos, o mais co-
mum é realizar acionamento por meio da utilização do solenoide. 
O solenoide é um dispositivo elétrico que tem como objetivo converter a energia elétrica em movimen-
to linear e força. Sua estrutura é baseada numa bobina de fios de cobre enrolada numa carcaça de ferro 
doce14, para que a indução na bobina não afete os demais equipamentos. Há um êmbolo dentro dessa 
carcaça que fica livre para se movimentar entre os extremos da bobina.
13 Solenoide: condutor enrolado em forma de espiral. 
14 Ferro doce: ou aço doce, é um metal com alto índice de pureza, utilizado para isolamento magnético. 
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos88
Figura 69 - Válvula solenoide
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Ao aplicar uma corrente elétrica na bobina, o fluxo dela irá percorrer todo o enrolamento e irá produzir 
um campo magnético (a válvula irá se comportar como um ímã). Esse campo gerado atrai o êmbolo pre-
sente na válvula solenoide para dentro da bobina. Enquanto ele está na parte interior da bobina, ele en-
trará em contato com a mola que, ao se comprimir, promove o deslocamento agora do êmbolo da válvula 
direcional, fazendo com que mude de posição até o outro extremo. Observe o funcionamento da válvula 
solenoide na imagem a seguir.
Figura 70 - Funcionamento da válvula solenoide
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 89
Uma das desvantagens das válvulas solenoides é a sua limitação de força para deslocamento do êmbo-
lo, variando dependendo do processo e de acordo com o volume suportado pela válvula direcional. 
Outro problema é o mau funcionamento em baixos níveis de tensão. Não é muito difícil que a potência 
de funcionamento da válvula solenoide caia para abaixo de 85% da tensão de toda a linha (tensão de ali-
mentação), que é o valor para o qual a válvula normalmente é ajustada nos processos. 
CURIOSIDADES
As válvulas operadas a solenoide são normalmente equipadas com uma 
tampa que cobre o solenoide ou toda a válvula. Ela protege o solenoide 
de impurezas e corpos estranhos e em muitos casos, tem proteção à pro-
va de explosões.
(Fonte: STEWART, 1981). 
4.1.2 VálVulas de bloqueio
As válvulas de bloqueio são dispositivos que têm como principal função liberar o fluxo livre do fluido, 
seja ar comprimido ou óleo hidráulico e como consequência bloquear o fluxo no sentido contrário, ou seja, 
a válvula só permite fluxo em um único sentido. O fluido exerce pressão sobre o elemento que realiza a 
vedação da parte interna da válvula, proporcionando a selagem completa no sentido desejado para blo-
queio.
Mesmo tendo funcionamento igual para ambos os tipos de fluido (ar comprimido e óleo hidráulico), há 
algumas diferenças na estrutura de determinadas válvulas pneumáticas e hidráulicas, pois independente 
de ambas terem a mesma finalidade, a forma como são aplicadas no processo é diferente como, por exem-
plo, no sistema hidráulico, em que a válvula de bloqueio tem como função proteger as mangueiras utilizas 
contra o rompimento. 
Iremos conhecer a seguir os quatro tipos de válvulas de bloqueio utilizados nos sistemas hidráulico e 
pneumático.
VálVulas de retenção
Como foi dito, o seu princípio de funcionamento ainda é o mesmo: ela bloqueia o fluxo do fluido utili-
zado em um único sentido, impedindo a passagem no sentido oposto. Porém, as válvulas de retenção são 
válvulas bem pequenas quando comparadas a outros modelos. Elas podem ou não utilizar da mola como 
mecanismo para auxiliar o deslocamento do elemento de vedação até a posição de bloqueio do fluxo de 
ar comprimido. 
Na válvula de retenção com mola, quando o fluido segue em sentido livre para passagem de ar (da via 1 
para 2), ele irá pressionar o elemento de vedação de forma que o empurra e passa através de fendas entre a 
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos90
área de selagem do elemento de vedação e a via de entrada, chamadas de janelas circulantes. Em seguida, 
o ar irá passar pela mola, até chegar à via de saída.
Figura 71 - Passagem de ar através da válvula de retenção com mola
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
No sentido de bloqueio do fluxo de ar (da via 2 para 1), ao entrar pela válvula, o ar comprimido terá 
seu fluxo bloqueado devido à mola que está completamente dilatada, ocasionando o deslocamento do 
elemento de vedação até a posição de selagem da passagem. 
Figura 72 - Bloqueio de ar na válvula de retenção com mola
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Quando utilizada no sistema hidráulico, o funcionamento da válvula de retenção é o mesmo, tendo 
como diferença, além do fluido utilizado, o elemento de vedação que pode ser em formato de disco ou 
esfera, sendo na maioria das vezes utilizado em formato de esfera. 
A válvula de retenção sem mola tem funcionamento parecido comparado ao modelo com mola, tendo 
diferença apenas na ausência da mola e na proporção do elemento de vedação, que é maior para compen-
sar a falta do mecanismo de auxílio. Sua utilização é menos usual do que a do modelo com mola. 
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 91
VálVulas de simultaneidade
Também chamada de “elemento E”, a válvula de simultaneidade realiza uma associação lógica, apenas 
permitindo fluxo do fluido para acionar o atuador ao aplicar pressão em ambas as entradas da válvula (vias 
X e Y), ou seja, a pressão ocorre de forma simultânea nas duas entradas das válvulas. São utilizadas em sis-
temas que precisam de maior precisão, sendo aplicadas em associações de válvulas, em sua maioria.
Caso haja desequilíbrio na pressão aplicada em alguma das entradas, a maior bloqueia o seu lado da 
válvula e a menor irá chegar até a saída da válvula de simultaneidade. 
Observe na imagem a seguir as duas possibilidades de fluxo possíveis nesse modelo de válvula. 
Figura 73 - Funcionamento da válvula de simultaneidade
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
VálVulas alternadoras
Também chamada de “elemento OU”, a válvula alternadora realiza uma associação lógica. Tem fun-
cionamento contrário ao da válvula de simultaneidade, permitindo fluxo de fluido para acionamento do 
atuador através de uma ou outra entrada. Em sua maioria, é utilizada em sistemas que usam mais de uma 
forma de acionamento.
Quando há pressão exercida pelo fluxo através de alguma das entradas da válvula (vias X ou Y), o ele-
mento de vedação (que agora é maior, para que o elemento de isolação fique imóvel) irá se deslocar para 
o ponto oposto ao qual lhe foi aplicada pressão, ou seja, se por exemplo enviarmos fluido pela via X, o 
elemento de vedação irá se deslocar até a via Y,de forma que a mesma fique selada e não permita fluxo.
Assim como o modelo de simultaneidade, quando utilizada em sistemas hidráulicos, a válvula alterna-
dora terá como diferença apenas o fluido utilizado e a estrutura do elemento de vedação, além da seção 
das entradas e saídas, de acordo com o volume de óleo hidráulico com que o sistema trabalhe. 
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos92
Quando o fornecimento de fluido for interrompido (em ambos sistemas), o elemento de vedação irá 
manter-se na posição em que está e o fluido utilizado retorna para o reservatório através da mesma via de 
entrada. Observe na imagem seguir como o elemento de vedação fica disposto nas duas formas possíveis 
de isolamento da via em que não haverá fluxo. 
Figura 74 - Funcionamento da válvula alternadora
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
VálVulas de escape rápido
Esse modelo de válvula é encontrado apenas em sistemas pneumáticos. Sua finalidade é a de acelerar 
o processo de atuação de cilindros que demoram muito para voltar até sua posição de repouso, como 
acontece por exemplo em um dos tipos de atuadores que veremos ainda nesse capítulo: o cilindro de ação 
simples.
Ao aplicar pressão na via 1 (via de entrada), o ar comprimido irá fazer com que o elemento interno da 
válvula, que é uma membrana (também pode ser uma esfera), seja deslocado até bloquear a via 3 (via de 
escape), ou seja, o fluxo de ar terá sentido da via de entrada para via 2 (via de utilização).
Observe na imagem a seguir que quando a pressão na via de entrada é interrompida, a pressão pro-
vocada pelo fluxo de ar existente na via de utilização vai fazer com que a membrana seja deslocada agora 
para cima, impedindo a entrada de ar na válvula e, dessa forma, o ar pode escapar para a atmosfera com 
rapidez através de uma grande abertura. 
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 93
Figura 75 - Funcionamento da válvula de escape rápido
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A vantagem disso é evitar que o ar de escape tenha que passar por uma longa tubulação, de forma que 
ele escape mais rapidamente e aumente a velocidade do êmbolo do atuador. 
A forma de aplicação mais utilizada na prática é a instalação da válvula de escape rápido direto no cilin-
dro, de forma que fique menos longe possível do mesmo ou situando-se entre o elemento de comando e 
o elemento de trabalho. 
Agora que já conhecemos os quatro tipos de válvulas de bloqueio, iremos estudar as válvulas de vazão, 
que são importantes elementos no processo. 
4.1.3 VálVulas de Vazão
As válvulas de vazão também são conhecidas como válvulas de controle de fluxo, por delimitarem a for-
ma que o fluxo será utilizado no processo. A função desse tipo de válvula é a de regular o volume de fluido 
que é usado em alguma parte específica do circuito, seja ele hidráulico ou pneumático.
A regulagem realizada pela válvula controladora de fluxo é a de redução do volume de fluido fornecido 
pela bomba hidráulica ou reservatório de ar comprimido, na maioria das vezes para controlar de forma 
efetiva a velocidade de atuadores aplicados no sistema.
Pelo fato de haver diferença na pressão de operação, sob a qual os sistemas hidráulicos e pneumáticos 
são submetidos (normalmente maior em circuitos hidráulicos), existem determinados modelos de válvulas 
de vazão que são adequadamente aplicadas para cada um dos modelos de circuito. Vamos estudar sobre 
as características específicas relativas de algumas dessas válvulas.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos94
VálVula com controle de Vazão VariáVel
Como o próprio nome indica, a regulagem do fluxo de fluido não é fixa, podendo ser regulada de acor-
do com a velocidade de atuação necessária pelo elemento atuador. O tamanho do orifício de passagem é 
modificado de acordo com o posicionamento regulado da agulha em formato cônico ou através de uma 
esfera de vedação.
Figura 76 - Processo de regulagem de vazão
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A imagem trazida descreve o processo de regulagem realizado pela válvula. Na entrada de pressão (P), 
o fluido chega e é estrangulado pela hasta da agulha, fazendo com que parte dele passe para a tubulação 
conectada ao êmbolo do atuador (A) e a parte restante retorne ao reservatório. O funcionamento ocorre 
da mesma forma quando o elemento de vedação é a esfera. 
a) Válvula de vazão com regulagem na entrada: utilizada tanto em sistemas hidráulicos quanto 
pneumáticos, sendo conhecida nos circuitos pneumáticos como “Válvula de estrangulamento”. 
A válvula de vazão com regulagem na entrada ajusta a variação de compressão do fluido na tu-
bulação de entrada referente ao cilindro atuador, sendo essa conectada diretamente à bomba 
hidráulica ou compressor de ar. 
Figura 77 - Controle de vazão na entrada
Fonte: STEWART, 1981.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 95
O cilindro atuador irá realizar o movimento no sentido em que lhe será aplicado o fluido de trabalho, 
porém esse fluido irá sofrer aquecimento, o que prejudica a precisão dos movimentos realizados pelo ci-
lindro. 
Para sistemas que não necessitam de muita precisão, é algo irrelevante. Porém, para processos em que 
a precisão é um fator crucial, o aquecimento do óleo é um fator totalmente indesejável. Em sua maioria, a 
válvula de controle de vazão na entrada é utilizada em circuitos hidráulicos.
b) Válvula de vazão com regulagem na saída: conforme visto no modelo de válvula anterior, o 
controle de vazão gera aumento na temperatura do fluido, que é um fator de influência direta na 
precisão do movimento do êmbolo. Para casos em que a precisão de trabalho é necessária, utiliza-
-se a regulagem de vazão na saída do cilindro.
Observe na imagem a seguir a válvula de controle com regulagem na saída. Ela gera menos alteração na 
temperatura do fluido utilizado no sistema, tornando-se praticamente irrelevante. Porém, a utilização da 
válvula nessa disposição provoca uma multiplicação da pressão exercida no cilindro em que ela controla, 
devido ao retentor de vedação presente na válvula. O parafuso de regulagem terá como função o estran-
gulamento do fluxo na saída da válvula. 
Figura 78 - Controle de vazão na saída
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Nessa disposição, a válvula no circuito será conectada ao atuador de forma que o retentor de vedação 
bloqueie o fluxo de fluido para o êmbolo do cilindro, forçando com que ele passe pelo orifício controlado 
pela haste de agulha. Esse modelo também é utilizado tanto em sistemas hidráulicos quanto em pneu-
máticos, mas, em sua maioria, a válvula com regulagem de vazão na saída é mais empregada em circuitos 
pneumáticos. 
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos96
VálVula com controle de Vazão fixo
Sua aplicação é restrita ao sistema hidráulico. A válvula de controle de vazão fixo tem como diferencial 
a estrutura do orifício de passagem (abertura reduzida), que agora é imóvel, sem regulagem. 
O óleo hidráulico que vem da bomba entra na válvula e, devido ao seu formato interno, é forçado a 
passar pelo orifício que agora não conta com a haste da agulha de regulagem, como no modelo variável.
Figura 79 - Válvula com controle de vazão na saída
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Alguns exemplos de sistemas hidráulicos que utilizam a válvula de controle de vazão fixo são as válvu-
las de retenção, por quase sempre trabalharem em conjunto com a válvula de vazão. Mesmo com orifício 
fixo, esse tipo de sistema não gera grandes alterações de temperatura do óleo hidráulico, o que é um fator 
importante, pois como visto no capítulo Acionamentos eletropneumáticos, o aquecimento do óleo pode 
provocar cavitação no sistema.
VálVula reguladora de fluxo unidirecional
A sua estrutura é composta por uma válvula com controle de vazão variável, porém, tem como particu-
laridade a adição de um retentor de vazão em bypass15. Com essa união de elementos, a válvula reguladora 
de fluxo unidirecional (uma direção) permite que haja fluxo reverso (em sentindo oposto) sem nenhuma 
obstrução, sendo essa particularidade o fatorque torna essa válvula de vazão de grande aplicabilidade no 
meio industrial, em sua maioria, nos circuitos hidráulicos. 
Observe na imagem a seguir que o fluxo só é permitido no sentindo de B para A, pois quando tenta 
acionar no sentido reverso do fluxo, ou seja, de A para B, a esfera e o parafuso de regulagem bloqueiam o 
fluido. 
15 Bypass: termo em inglês com significa desviar, dar a volta, ir por passagem secundária.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 97
Figura 80 - Funcionamento da válvula reguladora de vazão unidirecional
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O parafuso presente na válvula reguladora de fluxo unidirecional realiza o ajuste do fluxo fornecido pela 
bomba ou compressor, de acordo com a velocidade de acionamento necessária do processo. O sistema de 
bypass permite com que o fluido que chega até a válvula se acumule de acordo com a regulagem e retorne 
para o reservatório.
A instalação desse modelo de válvula é bastante versátil, podendo ser posicionada antes ou depois do 
elemento atuador, conforme a necessidade do sistema.
Após conhecer as válvulas de vazão, iremos estudar as válvulas de pressão, também muito úteis no 
processo.
4.1.4 VálVulas de pressão
Esses modelos de válvula em geral trabalham controlando a pressão no sistema, seja ele hidráulico ou 
pneumático. As válvulas de pressão atuam limitando a pressão do sistema, regulando a pressão decorrente 
da redução do fluxo provocada por válvulas de vazão, ou seja, operam em qualquer alteração da pressão 
durante a operação dos circuitos. 
Como característica de funcionamento, o elemento atuante na válvula pode assumir posições diferen-
tes, de acordo com a regulagem entre os limites de abertura e fechamento. 
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos98
Figura 81 - Limites de funcionamento da válvula de pressão
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A classificação referente a esse tipo de válvula é dada de acordo com sua função básica desempenhada 
no sistema ou pela forma de comando. Vamos analisar as particularidades de cada modelo.
VálVula limitadora de pressão 
Também chamada de “válvula de segurança” ou de alívio, a válvula limitadora de pressão impede o 
aumento de pressão no sistema de forma que a mesma não chegue em níveis acima da pressão limite 
definida. 
Com a válvula já conectada à via de fluido sob pressão de trabalho (seja o sistema hidráulico ou pneu-
mático) o êmbolo presente na válvula é acionado conforme o nível de pressão delimitado para que a mes-
ma atue. Até que a pressão chegue ao nível máximo, a válvula de segurança irá encontrar-se normalmente 
fechada no sistema.
Figura 82 - Válvula limitadora de pressão pneumática
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 99
Em um circuito pneumático, quando a pressão na entrada da válvula chega ao valor limite regulado, a 
saída dela se abrirá (ficará normalmente aberta) e o ar remanescente será solto para a atmosfera. Enquanto 
a válvula limitadora estiver normalmente aberta, só irá retornar ao seu estado inicial caso a pressão no sis-
tema volte à faixa de segurança, fazendo com que a mola presente em sua estrutura interna expanda-se e 
empurre o êmbolo com o elemento de vedação até a posição de fechamento da válvula.
Figura 83 - Válvula limitadora de pressão hidráulica
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Já no circuito hidráulico, a válvula de segurança apesar de estrutura bastante parecida, há diferenças 
além do fluido utilizado. Da mesma forma que o êmbolo no modelo anterior, a mola irá deslocar a esfera 
de vedação devido ao excesso de pressão no sistema. Porém, como agora não há escape, o fluxo de óleo 
é impedido pela vedação realizada pela esfera e então retorna ao reservatório. À medida que a pressão 
interna retorna ao normal o elemento de vedação volta à sua posição inicial (normalmente fechada), per-
mitindo novamente o fluxo.
VálVula de sequência
Esse modelo de válvula realiza o controle da pressão no sistema (hidráulico e pneumático) quando se 
faz necessário ter um nível específico de pressão de trabalho, seja ele para acionamento de algum elemen-
to atuador dependente dessa pressão ou para realizar acionamentos sequenciais.
Por ser uma válvula normalmente fechada, o seu funcionamento é muito parecido com o da válvula 
limitadora de pressão. O fluxo será bloqueado conforme a pressão no sistema exceda o limite regulado na 
mola de atuação.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos100
Figura 84 - Funcionamento da válvula de sequência
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
De acordo com a imagem anterior, quando a pressão chega ao valor máximo definido, a válvula ficará 
normalmente aberta e o êmbolo irá deslocar a esfera de vedação, representado na imagem da esquerda, 
permitindo com que o fluido siga pela via de saída até o elemento atuador, como é representado pela 
imagem da direita.
 Em sistemas pneumáticos, a válvula de sequência é utilizada, na maioria das vezes, para comando de 
atuadores com pressão fixa de operação. Já nos sistemas hidráulicos, é mais empregada em acionamentos 
sequenciais de atuadores, ou seja, o primeiro movimento irá ocasionar um aumento da pressão interna 
do sistema que abre a válvula e permite o fluxo de óleo para realizar o próximo movimento pelo atuador. 
VálVula redutora de pressão
Dentre os modelos de válvulas de pressão, esse modelo é o único que se encontra no sistema como nor-
malmente aberto. O seu funcionamento consiste basicamente em fechar o fluxo de fluido (ar comprimido 
ou óleo hidráulico) quando a pressão na saída da válvula chega ao valor limite predefinido por regulagem.
Sua construção é parecida com os modelos anteriores, apresentando um parafuso para regulagem de 
pressão que é conectado a uma mola que aciona o êmbolo. Em circuitos pneumáticos, a válvula redutora 
de pressão fica situada na unidade de conservação, que é um conjunto de equipamentos estudado no 
capítulo Acionamentos eletropneumáticos. A pressão excedente na saída é aliviada através de uma via de 
escape, como nos outros modelos de válvulas de pressão. Nos sistemas hidráulicos, apresenta diferença 
em estrutura como nos modelos anteriores, ou seja, não há via de escape e o fluido excedente retorna ao 
reservatório.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 101
Figura 85 - Válvula redutora de pressão hidráulica
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A válvula redutora de pressão irá atuar na entrada do fluido na válvula (linha de pressão do óleo hidráu-
lico), sendo que a pressão no sistema irá ser mantida no nível ajustado pelo parafuso. Conforme o nível de 
pressão aumente, a válvula irá se tornar normalmente fechada. Há uma passagem no centro do êmbolo 
que irá restringir o fluxo conforme o ajuste da mola e, por consequência da compressão do óleo, ocorrerá 
também o aumento da temperatura do fluido. 
À medida que a pressão do sistema é reduzida, o êmbolo irá se abrir, de forma que possa normalmente 
haver aumento de pressão no óleo e o excedente voltar ao reservatório através do dreno externo (o retor-
no ficará interligado ao tanque por meio de uma linha separada da saída).
VálVula de contrabalanço
Basicamente a sua função é evitar que um cilindro instalado em posição vertical desça livremente devi-
do à força da gravidade. A válvula de contrabalanço é uma válvula de pressão que tem como característica 
ser normalmente fechada, sendo aplicada para contrabalancear, ou seja, equilibrar algum peso. 
A aplicação mais comum desse tipo de válvula é em sistemas hidráulicos que utilizam prensa. Quando o 
pistão se eleva, a válvula de retenção presente em sua estrutura interna permite o fluxo de óleo e quando 
ele para, a válvula de retenção bloqueia o fluxo, fazendo com que o peso fique estabilizado no local onde 
o elemento atuador parou de se movimentar.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos102
Figura 86 - Válvula de contrabalanço simples
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Para que o contrabalanço seja realizado de forma correta, a instalação da válvula no circuito hidráulico 
é realizada na entrada docilindro atuador. Apesar de ser menos utilizada, também existe o modelo de 
válvula de contrabalanço dupla, que realiza o contrabalanço de dois cilindros atuadores ao mesmo tempo.
VálVula de descarga
Utilizada nos circuitos hidráulicos, a válvula de descarga funciona basicamente como uma válvula limi-
tadora de pressão, só que controlada de forma remota. Quando o acumulador estiver cheio, o fluxo forne-
cido pela bomba é direcionado ao reservatório, só que já aquecido, devido à elevação de pressão sofrida 
no processo. Ela pode ser considerada um tipo de válvula de alívio.
Figura 87 - Válvula de descarga
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A válvula de descarga permitirá ao fluxo de óleo que retorna ao tanque ficar com baixa pressão de 
operação; isso acontecerá quando o acumulador e a válvula estiverem no mesmo nível de pressão. Como a 
válvula é acionada remotamente, não há necessidade de que a bomba forneça óleo em pressões elevadas, 
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 103
pois o acionamento remoto (no nosso caso realizado por uma válvula solenoide utilizada como piloto) já 
exerce pressão na válvula.
4.2 ATUADORES LINEARES
Os atuadores em geral são elementos que convertem energia, tanto hidráulica quanto pneumática, em 
força e trabalho. Eles representam em geral toda atividade visível no processo e devido a isso é um elemen-
to de suma importância no circuito, seja ele hidráulico ou pneumático.
Uma das classificações dos atuadores é a de atuador linear que, como o próprio nome já indica, atua 
através de movimento linear ao realizar trabalho. O exemplo mais prático para se encontrar esse tipo de 
atuador é o cilindro.
Figura 88 - Cilindro hidráulico e cilindro pneumático
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018. (Adaptado).
O cilindro tem como papel principal converter o trabalho gerado, devido ao movimento do fluido, em 
energia mecânica de sentido linear. 
Apesar de ambos sistemas, pneumático e hidráulico, utilizarem o mesmo modelo de cilindro, existem 
diferenças entre os cilindros hidráulicos e pneumáticos que devido à diferença de fluidos utilizados, alte-
ram sua robustez e a forma como o fluido será utilizado em sua parte interna.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos104
O funcionamento do cilindro é dado conforme o movimento realizado, para frente ou para trás, pela 
haste comprida que fica no centro da carcaça. O lado dianteiro é o sentido em qual ele irá operar e o lado 
traseiro é o que não apresenta haste. A entrada e saída de fluido estão localizadas nas partes dianteira e 
traseira do cilindro.
 
Figura 89 - Aplicações de cilindros
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Normalmente, esse tipo de cilindro é aplicado em processos que envolvam movimento de fixação ou 
expulsão. Também é utilizado em prensagem (principalmente em sistemas hidráulicos). Os pistões podem 
sem instalados em diversas disposições diferentes, variando de acordo com a tarefa realizada no circuito. 
estudo do controle da Velocidade do cilindro, noçÕes de cálculos sobre força, 
área e Volume dos atuadores
O controle de velocidade do cilindro é realizado utilizando a válvula reguladora de fluxo. Como foi des-
crito no conteúdo sobre válvulas, através do estrangulamento do fluxo de fluido na linha de pressão do 
cilindro, ocorre uma redução do volume de fluido, ocorrendo consequentemente a redução da velocidade 
e força desse cilindro.
Para realizar o cálculo relativo às forças que atuam durante o movimento de atuação do cilindro, são 
utilizadas algumas fórmulas:
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 105
Figura 90 - Indicações para cálculo sobre força e área do cilindro
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Força de avanço ou Força de retorno: Fav ou Fret = P x A
Área de avanço ou Área de retorno: Aav ou Aret = π x r²
Volume = Aav ou Aret *Comprimento da haste
Onde:
Fav e Fret – Força de avanço e Força de retorno [kgf];
P – Pressão [kgf/cm²];
A – Área [cm²];
Aav e Aret – Área de avanço e Área de retorno [cm²];
V – Volume [cm³];
r – Raio [cm].
As fórmulas servem tanto para avanço quanto para o retorno, seja a fórmula de força ou a de área. A 
diferença entre elas será na área adicionada no cálculo, pois no cálculo do retorno, por exemplo, a área 
submetida à força é menor e, por consequência, a força é menor do que a de avanço. O volume de fluido 
deslocado no acionamento é calculado multiplicando a área (de avanço ou de retorno) pelo comprimento 
da haste do cilindro. 
No decorrer do capítulo, para cada classificação de cilindro, iremos destacar as características que dife-
rem ao usar determinado fluido para trabalho. Os atuadores lineares são subdivididos de acordo com a sua 
capacidade de acionamento. Vamos conferir.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos106
cilindro de simples ação
Os cilindros de simples ação são atuados ao receber o fluido em sua única entrada referente ao sentido 
de atuação. Nesse modelo de cilindro, a sua maior aplicação é para promover o movimento de avanço. 
Então, para fazer com que a haste do cilindro volte à sua posição inicial depois de atuado, normalmente 
utiliza-se uma mola ou alguma outra força externa.
A mola é instalada de forma que a haste do cilindro volte para posição de repouso com rapidez e com 
pouco impacto, logo após a pressão do fluido utilizado ser aliviada, sendo que o seu comprimento tam-
bém limita o curso de alcance do cilindro. 
Figura 91 - Funcionamento do cilindro de simples ação
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Observe que na imagem trazida anteriormente, na situação 1, o fluido é aplicado na entrada para avan-
ço. Seja óleo hidráulico ou ar comprimido, o funcionamento será o mesmo, ou seja, ao aplicar pressão (P) 
na entrada do cilindro, o pistão irá avançar até que a mola fique comprimida ao máximo e o ar que fica na 
parte dianteira dele escapa para a atmosfera.
Agora na situação 2, na medida em que a pressão na entrada do cilindro é reduzida, a mola irá começar 
a distender-se e o fluido irá retornar ao reservatório, fazendo com que a mola e o pistão voltem às posições 
de repouso. 
 FIQUE 
 ALERTA
Excesso de calor destrói com o tempo as vedações do cilindro, podendo até chegar a 
provocar vazamento de fluido, por isso a temperatura no cilindro não deve ultrapas-
sar 60°C. Dependendo do local onde o cilindro está instalado, pode ser necessário 
instalar vedações resistentes até a faixa de 260°C.
cilindro de dupla ação
Também chamado de “cilindro de efeito duplo”, os cilindros de dupla ação têm como diferença princi-
pal em relação ao modelo de simples ação a vantagem em poder controlar a ação de retorno do pistão do 
cilindro, ou seja, realiza trabalho tanto no movimento de avanço quanto no de recuo.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 107
Como agora não há mola para retorno do pistão, a variedade de aplicações é maior se comparado ao 
modelo anterior. A possível restrição para o cilindro de dupla ação é caso haja algum tipo de dano causado 
por aquecimento ou impacto que deforme a haste de atuação. 
Figura 92 - Funcionamento do cilindro de dupla ação
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Como podemos observar na figura, quando o fluido, sob pressão, atinge a câmara referente ao avanço, 
a haste do cilindro irá se deslocar realizando o movimento de avanço e permanecendo estático até que 
seja aplicado fluido na parte frontal do cilindro para que a haste volte até a posição de repouso.
Nesse processo de avanço e retorno, as vias de avanço e recuo irão fazer com que o fluido entre e saia 
pelo cilindro. 
Existem diferenças de funcionamento entre os circuitos. No circuito pneumático, o cilindro de dupla 
ação irá expulsar o ar para a atmosfera na câmara oposta à do movimento realizado por ele, ou seja, se o 
pistão avançar, o ar escapa pela câmara referente ao recuo e, no recuo do pistão, o fluido vai para atmosfe-
ra através da câmara de avanço.
Já no circuito hidráulico há uma diferença. No processo de avanço, o pistão irá empurrar o óleo para 
o acumulador através da câmara de recuo e, no movimento de recuo, o óleo entra pelaparte frontal do 
cilindro e faz com que todo o óleo na câmara de avanço saia do cilindro.
Em algumas situações no ambiente industrial, os cilindros de simples ação e dupla ação não são su-
ficientes para realizar determinado processo. Então, foram desenvolvidos alguns tipos de cilindros mais 
específicos, com características diferentes dos modelos que vimos antes. Vamos analisar alguns desses 
modelos.
CURIOSIDADES
A fórmula F = P.A é utilizada para encontrar a força desenvolvida ao apli-
car fluido pressurizado no cilindro, seja na parte cega (oposta à haste) 
ou no lado da haste do pistão. A maior força é sempre exercida pelo lado 
cego, devido à sua área maior.
(Fonte: STEWART, 1981). 
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos108
cilindro de haste passante
Basicamente, um cilindro de haste passante é uma adaptação do cilindro de dupla ação em que não há 
mais a parte cega, ou seja, as duas extremidades têm hastes de atuação. A forma mais comum de aplicação 
desse modelo de cilindro é com um dos lados realizando movimento de trabalho linear e a outra funciona-
do como fim de curso16 que é algo bastante útil, pois possibilita a variação do curso de avanço do atuador.
Ele pode ser utilizado tanto em circuitos hidráulicos quanto em pneumáticos. Porém, vale salientar que 
apesar de apresentar hastes nos dois lados, a força de atuação do modelo de haste passante é menor do 
que a dos cilindros com somente uma haste. Geralmente, os dois lados do cilindro têm a mesma área, por-
tanto a transmissão de força exercida pelos dois lados é igual.
Figura 93 - Cilindros de haste passante hidráulico e pneumático
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Há alguns modelos de cilindros de haste passante que têm a haste vazada, apresentando um furo por 
toda extensão da haste. Esses modelos são destinados para processos com aplicação de vácuo ou até uti-
lizados como passagem de fluido.
cilindro de múltiplas posiçÕes
Como os cilindros vistos anteriormente só poderiam atuar em duas posições: avançado ou recuado, o 
cilindro de múltiplas posições, também conhecido como “cilindro duplex”, veio para suprir a necessidade 
de processos que necessitam de um atuador que ocupe mais posições necessárias. 
Na imagem a seguir podemos visualizar o funcionamento desse tipo de cilindro. Ele é formado através 
da união de dois cilindros por suas câmaras traseiras (câmaras sem haste). Através dessa união, o cilindro 
pode atuar em posições intermediárias as que os cilindros comuns conseguem.
16 Fim de curso: é uma chave que determina a presença, ausência, passagem ou posicionamento de um determinado objeto.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 109
Figura 94 - Cilindro de múltiplas posições
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Normalmente, a variedade de posições que o cilindro de múltiplas posições pode assumir varia de duas 
a quatro posições de atuação ou em alguns modelos até mais posições distintas. A sua estrutura vai variar 
de acordo com a quantidade de posições que ele pode assumir, mudando a combinação de cilindros. Para 
três posições, por exemplo, o usual é uma estrutura com dois êmbolos e duas hastes no mesmo sentido, 
porém são separadas. Para quatro posições, agora já se utilizam dois cilindros de dupla ação com cursos 
diferentes.
4.3 ATUADORES ROTATIVOS
Diferente dos atuadores que já estudamos, os atuadores rotativos têm como princípio de funcionamen-
to a conversão do movimento linear realizado pelo cilindro em movimento rotativo. 
Eles apresentam como característica um torque17 alto e facilidade para montagem, pois utilizam pouco 
espaço. Entretanto, o ângulo de rotação atingido pelo movimento rotativo é limitado. Normalmente, são 
aplicados em processos como dobragem de canos, rotação de objetos, sistemas de usinagem, dentre ou-
tros. Vamos analisar alguns dos tipos de atuadores rotativos.
cilindro rotatiVo
Também conhecido como “oscilador”, o cilindro rotativo funciona convertendo o movimento linear em 
rotativo de giro limitado, sendo o mais simples dos atuadores desse tipo. Através de uma cremalheira na 
haste do cilindro e um pinhão, o torque fornecido é uniforme nos dois sentidos de atuação.
17 Torque: força ou energia gerada através de movimento.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos110
O fluido pressurizado irá exercer pressão sobre o êmbolo do cilindro, fazendo a conversão do movi-
mento linear para rotativo através do giro do pinhão que fica acoplado à cremalheira. O ângulo de rotação 
pode ser ajustado de acordo com o aperto do parafuso de regulagem, sendo que os ângulos de rotação 
mais utilizados são os de 90°,180° ou 360º. 
Figura 95 - Cilindro rotativo
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Esse modelo de cilindro é utilizado principalmente em sistemas hidráulicos, no circuito da máquina de 
prensagem. Já em circuitos pneumáticos, é mais utilizado para abertura e fechamento de válvulas ou até 
na realização de giro de peças.
cilindro de aleta giratória
No cilindro de aleta giratória, a energia fornecida pelo fluido pressurizado é convertida diretamente em 
movimento rotacional. É utilizado de forma mais específica, principalmente para processo de abertura e 
fechamento de válvulas de grande porte ou realização de giro de peças em sistemas oscilantes (altera de 
posição constantemente).
Seu ângulo de giro é ajustado através de um parafuso, chegando até ângulos próximos de 180° e o 
torque fornecido é maior quando comparado ao cilindro rotativo simples.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 111
Figura 96 - Cilindro de aleta giratória
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
motores pneumáticos
Já vimos que o ar comprimido pode ser usado para diversas operações e uma delas é a de impulsiona-
mento de motores pneumáticos. Um motor pneumático é um dispositivo que tem como papel realizar a 
conversão de energia gerada através da pressão exercida sobre o ar comprimido em energia mecânica.
Eles são ideais para serem utilizados em ambientes onde há risco de explosão. Então, realizam o papel 
de substituir os motores elétricos, eliminando qualquer risco de fogo gerado por faíscas. Também apresen-
tam outras vantagens quando comparados aos motores elétricos de mesmo porte:
a) Menor peso;
b) Menor tamanho (espaço ocupado);
c) Aquecimento gerado pelo funcionamento é muito baixo;
d) Quando são submetidos a excesso de carga são bloqueados ao invés de queimarem, ou seja, não 
geram danos.
Esse modelo de motor é encontrado em maquinários como agitadores, misturadores, sistemas de pin-
tura, esteiras, dentre quaisquer outros processos automatizados. Existem motores pneumáticos com ca-
racterísticas particulares, tendo aplicação em processos específicos. Vamos analisar alguns desses modelos 
que são os motores de pistão, palhetas e engrenagem.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos112
motores de pistão
Esse tipo de motor tem como característica a utilização de pistões para realizar trabalhos mecânico 
através do ar comprimido. Podem ser classificados em dois tipos: axiais e radiais. Eles apresentam funcio-
namento semelhante com as seguintes diferenças:
a) No sentido em que os pistões serão atuados (radial na vertical e axial na horizontal);
b) Na quantidade em cada motor, pois os motores de pistão radiais utilizam normalmente cinco ou 
mais pistões enquanto os axiais utilizam no máximo dois.
Figura 97 - Motor de pistão radial com 5 pistões
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Os êmbolos dos pistões são conectados a bielas18, que em conjunto conseguem realizar o movimento 
do eixo do motor. A potência do motor irá variar de acordo com a área dos pistões e a pressão do ar com-
primido em sua entrada. A imagem a seguir indica a disposição dos pistões conectados à biela.
Figura 98 - Estrutura interna do motor de pistões radiais
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
18 Bielas: hastes articuladas que convertem movimento linear alternado em circular contínuo.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 113
motor de palhetas
Esse motor possui estrutura física simples e leve. Os motores de palheta pneumáticos convertemener-
gia mecânica em energia rotativa, que é aplicada à carga através de um eixo. Observe a seguir a estrutura 
interna do motor de palhetas.
Figura 99 - Estrutura interna do motor de palhetas – visão de cima
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Seu princípio consiste numa carcaça de formato cilíndrico que apresenta um conjunto rotativo conecta-
do ao eixo, além das conexões de entrada e saída de ar comprimido. Esse conjunto rotativo é formado por 
palhetas presas em um anel e um rotor. 
À medida que o fluido entra no motor, a força exercida sobre o rotor faz com que as palhetas forcem 
umas às outras a se movimentarem de forma rotacional, gerando também a vedação interna do conjunto 
rotativo.
O princípio de funcionamento do motor de palhetas é inverso aos compressores de palhetas. 
motores de engrenagem
Um motor de engrenagem é um motor que consiste basicamente em um sistema que desenvolve tor-
que no eixo conforme a pressão gerada pelo movimento dos dentes de engrenagens.
Observe na imagem a seguir que sua carcaça apresenta entradas e saídas de ar comprimido e de um 
conjunto rotativo que, diferente do modelo anterior, agora é formado por duas engrenagens paralelas. 
Mesmo com princípio inverso ao compressor de palhetas, as engrenagens se movem de forma parecida, 
sendo uma delas fixa no eixo, responsável por mover a outra que fica livre no eixo, se movimentando de 
acordo com a engrenagem motora.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos114
Figura 100 - Estrutura interna do motor de engrenagens
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
motores hidráulicos
Numa bomba hidráulica, a energia mecânica é convertida em energia de pressão através do óleo. No 
motor hidráulico, ocorre o oposto, a energia de pressão gerada através da utilização do óleo agora vira 
trabalho mecânico.
Como nos motores pneumáticos, os motores hidráulicos também são divididos em categorias, de acor-
do com os elementos em sua estrutura interna, que realizam a conversão para energia mecânica. 
 SAIBA 
 MAIS
Para ter mais informações em relação a aspectos específicos sobre motores hidráulicos 
como curvas de desempenho, análise de perda de carga e eficiência de funcionamen-
to, consulte: FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação hidráulica: projeto, dimensio-
namento e análise de circuitos. 2. ed., rev., atual. e ampl. São Paulo: Érica, 2003.
Engrenagens, palhetas, pistões, todos esses princípios de funcionamento para motores pneumáticos 
também são empregados nos motores hidráulicos, tendo como diferença principal a utilização de outro 
fluido, que deixa de ser o ar comprimido e passa a ser o óleo hidráulico. As demais características que dife-
rem os dois tipos de motores são:
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 115
a) A utilização de diferentes elementos para manter o processo em funcionamento, como conexões 
específicas;
b) Acumuladores hidráulicos, que não são presentes nos sistemas pneumáticos.
Portanto, os princípios de funcionamento e características dos motores pneumáticos são praticamente 
idênticos para os motores hidráulicos.
CASOS E RELATOS
Junções indevidas
Elizeu era funcionário de uma empresa de cosméticos bastante conhecida no país. Como parte do 
corpo técnico dessa empresa, era responsável pela manutenção das esteiras que realizam a separa-
ção e transporte dos esmaltes já envasados até o setor de embalagens.
O processo de transporte dos esmaltes é realizado por uma esteira grande que é conectada a outras 
duas esteiras, uma para esmaltes da linha de baixo custo e a outra era referente aos produtos de 
categoria superior em qualidade. Havia um problema na separação dos produtos em que algumas 
vezes eles não eram separados de forma correta, misturando esmaltes de qualidade diferentes nas 
duas esteiras.
Elizeu ficou responsável por fazer a correção desse problema que, com o passar do tempo, de corri-
queiro passou a ser recorrente, gerando prejuízo à empresa. Ao analisar a esteira, viu que o atuador 
pneumático de múltiplas posições estava subdimensionado19 para a produção realizada na linha. 
Então, identificou o problema e propôs ao seu chefe que seria mais viável utilizar pás que seriam 
deslocadas cada uma por um atuador pneumático de dupla ação. 
O seu chefe confiou na experiência e argumentos de Elizeu e autorizou a troca do sistema de separa-
ção, que foi feito com êxito, corrigindo o problema recorrente. Agora com o novo sistema pneumá-
tico proposto por Elizeu, os casos de mistura de esmaltes de qualidade diferentes eram quase nulos, 
o que lhe trouxe bastante mérito e confiança por parte do seu chefe e superiores.
Concluímos então o estudo sobre os elementos de comando e sinais, abordando sobre as característi-
cas e classificações das válvulas e atuadores, utilizados nos sistemas industriais. No próximo capítulo, nós 
iremos nos aprofundar sobre a elaboração e interpretação de diagramas esquemáticos.
19 Subdimensionado: abaixo do que foi dimensionado, previsto.
AcionAmento de dispositivos elétricos AutomAtizAdos116
 RECAPITULANDO
Neste capítulo, estudamos sobre os tipos de válvulas, tanto hidráulicas quanto pneumáticas. Vimos 
como identificar as válvulas direcionais e as características das válvulas de fluxo, vazão e pressão, 
além das aplicações recomendadas e importância delas para segurança de ambos sistemas.
Também estudamos sobre os elementos de atuação. Vimos as diferenças entre atuadores lineares 
e rotativos, além dos modelos com características especiais, presentes nos sistemas hidráulicos e 
pneumáticos.
Estudamos sobre os motores pneumáticos e vimos que os motores hidráulicos têm funcionamento 
basicamente idêntico ao deles, tendo como diferença alguns elementos de circuito característicos 
do fluido utilizado.
 4 ELEMENTOS DE COMANDO E SINAIS 117
Princípios da técnica de comando: 
construção e interpretação de esquemas 
eletro-hidráulicos e eletropneumáticos
5
Agora que já conhecemos o funcionamento dos elementos de atuação, controle, segurança 
e auxílio de processo presentes nos sistemas pneumáticos e hidráulicos, iremos começar com 
o estudo sobre a elaboração e interpretação de diagramas elétricos para acionamento dos seus 
respectivos modelos de circuitos. 
Nesse capítulo, você irá aprender sobre as técnicas utilizadas para entender e elaborar de 
forma correta um esquema de acionamento, começando com o estudo sobre as normas técni-
cas regulamentadoras vigentes no que se diz respeito à simbologia dos elementos utilizados 
nos circuitos de acionamento, tanto eletro-hidráulico quanto eletropneumático e em seguida 
conheceremos a metodologia de elaboração de diagramas.
Saber identificar os dispositivos através da simbologia é extremamente importante para 
um profissional técnico, pois em seu cotidiano de trabalho no ambiente industrial, esse co-
nhecimento será bastante usual para manutenção correta de dispositivos que já estão em fun-
cionamento, além da elaboração de esquemas de acionamento para novos dispositivos, por 
exemplo.
Figura 101 - Esquemático de acionamento elétrico
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos120
CURIOSIDADES
Você sabia que as normas técnicas de símbolos gráficos para sistemas 
hidráulicos e pneumáticos ABNT NBR 8896 e ABNT NBR 8897 foram 
criadas em junho de 1985 e são vigentes até os dias de hoje? A última 
revisão dessas normas foi realizada em outubro de 2017. 
(Fonte: ABNT, 2017). 
5.1 SIMBOLOGIA: nOrMAS nAcIOnAIS e InternAcIOnAIS
Antes de começarmos com o estudo sobre a elaboração e interpretação de diagramas esquemáticos, é 
necessário aprendermos sobre a simbologia desses elementos e as normas que os regulamentam. Tanto 
em sistemas hidráulicos quanto nos pneumáticos, a simbologia é fundamental para um entendimento do 
contexto abordado, pois ela pode representar, além da identificação do elemento, por exemplo, alguma 
característica importante do funcionamento deste circuito.
5.1.1 SÍmBOLOS PARA ATUADORES
Na tabela a seguir, é apresentado um resumo dos símbolosmais utilizados em diagramas esquemáti-
cos, que são válidos para sistemas pneumáticos e hidráulicos. Você irá encontrar no quadro abaixo a apre-
sentação de alguns símbolos para atuadores, baseada nas normas ABNT NBR 8897 e ISO 1219.
A norma técnica ABNT NBR 8897 é a norma de “Símbolos gráficos para sistemas e componentes hi-
dráulicos e pneumáticos transformações de energia”, com vigência nacional. Já a ISO 1219 é a norma de 
“Sistemas e componentes hidráulicos e pneumáticos: símbolos gráficos e diagramas de circuitos”, com 
representatividade internacional.
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
121
Símbolo Descrição
Cilindro de simples ação (recuado em 
posição de repouso).
Cilindro de simples ação (avançado 
em posição de repouso).
Clindro de dupla ação
Cilindro de dupla ação (com amorte-
cimento de � m de curso, sem regula-
gem).
Cilindro de dupla ação (com amorteci-
mento de � m de curso regulável).
Clindro com haste passante.
Cilindro de dupla ação com êmbolo 
magnético.
Cilindro de múltiplas posições.
Cilindro duplo.
Cilindro sem haste.
 
A B
A B
A
Quadro 1 - Símbolos de atuadores
Fonte: ABNT, 2018.
5.1.2 SImBOLOGIA DAS váLvULAS
No capítulo anterior, estudamos sobre as características de funcionamento e construção das válvulas 
utilizadas em sistemas hidráulicos e pneumáticos, além da sua identificação básica. Neste capítulo, ire-
mos detalhar mais a sua forma de identificação e construção, além de algumas particularidades, adotando 
como base as normas ABNT NBR 8896 (símbolos gráficos para sistemas e componentes hidráulicos e pneu-
máticos – símbolos básicos e funcionais) e ISO 1219.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos122
Observe o quadro de válvulas de bloqueio, pressão e vazão (fluxo). Os seus símbolos são identificados 
na forma simplificada e na detalhada (representada junto à válvula direcional).
Símbolo Descrição
Válvula de retenção simples (abre quando a 
pressão de entrada for superior à de saída).
Válvula de retenção com retorno por mola 
(abre quando a pressão de entrada for supe-
rior à de saída somada à força da mola).
Válvula de simultaneidade (a via de saída está 
sob pressão somente se as duas vias de entra-
da estão sob pressão).
Válvula de isolamento (a vida de entrada que 
está sob maior pressão é conectada à via de 
saída enquanto a outra entrada, que está com 
pressão inferior, irá se manter fechada).
Válvula de escape rápido (quando a via de 
entrada está sem carga a via de saída � ca livre 
para descarga).
Válvula com controle de vazão � xo (apresenta 
orifício de passagem � xo).
Válvula reguladora de � uxo unidirecional 
(restrição variável, com caminho livre em um 
dos sentidos de escoamento).
 
Quadro 2 - Símbolos de válvulas
Fonte: ABNT, 2017.
Entretanto, dentre os modelos vistos, o grupo principal é o das válvulas direcionais, que são aquelas que 
influenciam diretamente no trajeto realizado pelo fluido do sistema. Apesar de já estudar sobre a simbo-
logia quanto a sua construção, a identificação das conexões utilizadas é fundamental para saber sobre o 
funcionamento da válvula no circuito. 
Observe o quadro de identificação a seguir, que descreve a forma de reconhecimento das conexões 
presentes nas válvulas direcionais, indicadas pelo formato de letra ou de número.
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
123
Conexão da válvula Identi� cação no diagrama
Pressão 1 ou P
Escape/Exaustão (sistema 
pneumático)
3;5 ou R;S
Tanque (sistema hidráulico) 3 ou T
Saída 2;4 ou B;A
Piloto 14;12 ou Z;Y
 
Quadro 3 - Identificação das conexões de válvulas direcionais
Fonte: ABNT, 2018.
ACIONAmENTO DE váLvULAS DIRECIONAIS
A alteração das posições de uma válvula direcional depende de um acionamento externo, que, no nosso 
caso, é um acionamento elétrico. Para que seja possível acionar os elementos do circuito, se faz necessária 
a utilização de mecanismos de entrada e saída de sinais elétricos, além, é claro, dos demais componentes 
hidráulicos ou pneumáticos. No quadro a seguir, vamos identificar os símbolos referentes a alguns destes 
elementos.
Símbolo Descrição
Solenoide com uma bobina (solenoide 
liga/desliga).
Solenoide com duas bobinas (duas bobi-
nas de ação oposta, unidas em uma única 
montagem)
Quadro 4 - Símbolos de acionamento elétrico
Fonte: ABNT, 2017.
5.1.3 SÍmBOLOS ADICIONAIS
Um sistema, seja ele hidráulico ou pneumático, não é formado apenas por atuadores e válvulas. Com 
base em nosso estudo, vimos que existem outros elementos que estão presentes nos circuitos e desempe-
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos124
nham funções cruciais no processo de funcionamento. Portanto, alguns deles também são representados 
no diagrama esquemático. 
O quadro a seguir mostra alguns símbolos adicionais referente aos elementos mais usuais na elabora-
ção de diagramas esquemáticos de acionamento elétrico.
Símbolo Descrição
Linha elétrica, linha de retorno, linha de 
suprimento.
Manômetro.
Indicador e nível de � uido (somente para 
posição vertical).
Fluxo pneumático.
Fluxo hidráulico.
Fonte de pressão (genérico).
Escape simples (não conectável, simbolizado 
através do triângulo adjacente ao símbolo).
Escape roscado para conexão (simbolizado 
através do triângulo afastado do símbolo).
Fluxo de óleo para o tanque.
Compressor.
Bomba hidráulica
Bomba hidráulica (com deslocamento 
variável).
Silenciador.
Acumulador (genérico).
Unidade condicionadora (constando � ltro 
com dreno; válvula reguladora de pressão; 
manômetro e lubri� cador, da esquerda para 
direita).
Engate rápido (desconectado).
Engate rápido (conectado).
Engate rápido com válvula de retenção 
(conectado).
A união de vias dentro de uma válvula dire-
cional é simbolizada através de um ponto.
Motor elétrico (reversível). 
Detalhado Simpli� cado
M
Quadro 5 - Símbolos adicionais
Fonte: ABNT, 2017.
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
125
ESTRUTURA E fUNçãO DOS ELEmENTOS ELETROPNEUmáTICOS E ELETRO-hIDRáULICOS
A estrutura e função dos elementos eletropneumáticos e eletro-hidráulicos é algo bastante relevante 
na elaboração de diagramas. Mesmo que nos capítulos anteriores já tenhamos estudado e nos aprofunda-
do sobre todo conceito referente a esse tema, se faz necessária uma breve abordagem também no que diz 
respeito ao cuidado com suas simbologias.
Em sistemas eletro-hidráulicos, por exemplo, é importante que você fique atento à representação do 
circuito, pois existem elementos exclusivos desse tipo de sistema (bombas, acumuladores, etc.) e caso 
eles estejam ausentes, possivelmente essa ausência irá gerar interpretação duvidosa ao pôr em prática o 
projeto.
Nos circuitos eletropneumáticos também não é diferente. A ausência dos elementos presentes na pro-
dução, preparação e até na distribuição do ar comprimido ou representação errada de acordo com a fun-
ção exercida por eles no circuito também são fatores que devem ser atentados a fim de que não haja inter-
pretação diferente do material projetado para o sistema. A seguir, vamos iniciar o estudo sobre as técnicas 
de interpretação e construção desses diagramas e você irá notar a importância do que foi alertado agora. 
 SAIBA 
 MAIS
Para ter mais informações sobre os símbolos referente aos demais modelos de válvulas 
e elementos de circuito mais específicos, consulte a Norma da Organização Interna-
cional de Padronização ISO 1219. É possível visualizá-la no site da Associação Brasi-
leira de Normas Técnicas (ABNT).
5.2 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de cIrcuItOS 
eLetrOPneuMátIcOS 
A partir de agora, vamos começar com a prática de elaboração de diagramas esquemáticos para acio-
namento de sistemas eletropneumáticos. Basicamente, existem duas formas para compor esquemas: a 
convencional(experimentação) ou a composição metódica.
No método convencional, as coisas são feitas de forma intuitiva, com base predominante na experi-
ência do técnico, ou seja, a sua influência pessoal no projeto é algo marcante. Já a composição metódica 
funciona de forma diferente, pois há pouca influência pessoal do técnico devido ao projeto ser elaborado 
de forma sistemática, seguindo as diretrizes delimitadas previamente. 
 Seja qual for o método utilizado pelo técnico projetista para elaboração do seu diagrama esquemático, 
é importante que ele conheça bem os elementos que serão utilizados no sistema. Nesta etapa serão mos-
trados a você algumas situações de problemas encontrados na indústria e sua solução através do diagra-
ma, para que haja uma melhor consolidação de todo conteúdo que já vimos. 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos126
SITUAçãO ExEmPLO
Na figura a seguir é mostrado um sistema de transporte que é realizado através de transportador de 
rolos. O produto embalado chega pelo transportador 1 até o cilindro A, que irá elevar o objeto até o ponto 
de atuação do cilindro B. Este cilindro irá empurrar o objeto embalado para outro transportador, o trans-
portador 2, assim seguindo para o local de armazenamento. Então, para operar de forma correta, o cilindro 
A só irá retornar após o cilindro B retornar para posição de repouso, evitando assim que o objeto saia da 
posição de alimentação do transportador 2.
Cilindro A
Cilindro B
Transportador 1
Transportador 2
Figura 102 - Esquema de funcionamento do sistema de transporte
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Existem diferentes formas para representar a sequência de trabalho dos cilindros utilizados no exemplo 
dado. A prática de descrever o raciocínio lógico antes de elaborar o diagrama esquemático é algo que au-
xilia na redução de falhas. Essas possibilidades são:
a) Relação em sequência cronológica: funciona através da descrição do processo de acordo com 
o tempo decorrido.
 - O pistão do cilindro A é atuado e levanta o produto que veio pelo transportador 1;
 - O pistão do cilindro B empurra o objeto embalado para o transportador 2;
 - O pistão do cilindro B recua à posição inicial;
 - O pistão do cilindro A recua à posição inicial;
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
127
b) Tabela de movimentos: descreve cada estado de movimento dos dois cilindros utilizados.
Movimento Cilindro A Cilindro B
1 Avanço Repouso
2 Parado Avanço
3 Parado Repouso
4 Repouso Repouso
Quadro 6 - Exemplo de tabela de movimentos
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O estado de movimento “Avanço” nos diz que a haste do cilindro avançou; “Parado” quer dizer que ele 
se manteve na posição de avanço; e “Repouso” quer dizer que o cilindro está na posição inicial, ou seja, a 
posição de repouso.
c) Sequência algébrica: utiliza a simbologia de cilindro em formato de letras para descrever o pro-
cesso de acionamento. O estado de movimento do cilindro é indicado através dos operadores 
+ e -, sendo que “+“ é utilizado para simbolizar avanço e “–“ para recuo. A sequência algébrica 
equivalente ao nosso processo é:
A+ B+ | B- A- 
(Sequência indireta)
A sequência foi dividida ao meio para que possamos identificar se ela é direta ou indireta. Se as letras 
estiverem na mesma ordem em ambas as partes separadas, é uma sequência direta, caso seja diferente 
disso, trata-se de uma sequência indireta.
Normalmente, o método de diagramação intuitivo é sugerido somente a circuitos de sequência direta 
(menor complexidade), pois caso seja de sequência indireta, contém elementos chamados de bloqueado-
res, ou seja, são sinais que impedem o acionamento do atuador em determinado momento do processo 
(sinal piloto em sentido contrário, por exemplo).
No método sistemático, a melhor forma de não utilizar desse tipo de sinal é através da aplicação da 
chave fim de curso, pois ela irá desempenhar o mesmo papel do sinal de bloqueio.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos128
d) Diagrama de trajeto e passo: irá representar graficamente a sequência de movimento realizada 
pelos cilindros e quantificar cada ação realizada pelos elementos de trabalho em passos. 
1 2 3 4 5 
Cilindro A
Avançado
Repouso
Cilindro B
Avançado
Repouso
Trajeto
Passos
Figura 103 - Diagrama de trajeto e passo dos cilindros
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Baseando-se no exemplo, do passo 1 até o 2, o cilindro A irá avançar de forma que sua haste saia da po-
sição de repouso e chegue até a extremidade frontal. Entre o passo 2 e 3, o cilindro A irá manter-se atuado 
enquanto o cilindro B realiza o mesmo movimento de atuação. Do passo 3 para o 4, o cilindro B irá retornar 
à posição de repouso enquanto o cilindro A se mantém atuado, só voltando ao repouso entre os passos 4 
e 5.
COmPOSIçãO DOS DIAGRAmAS
Baseando-se no exemplo anterior da sequência algébrica e diagrama de trajeto e passo dos cilindros, 
vamos elaborar um diagrama pelo método sistemático, pois como vimos é a maneira mais viável para 
nosso tipo de circuito. A sequência algébrica e o diagrama de trajeto e passo são os nossos parâmetros 
para elaboração do circuito, pois a partir deles temos ciência das limitações de acionamento necessárias 
no circuito.
Como a sequência algébrica referente ao exemplo é indireta e não temos elementos iguais dos lados 
separados, podemos separá-la em dois setores:
 A+ B+ | B- A- 
 I II
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
129
Para elaborar o circuito, é necessário também fazer o diagrama de comando. O diagrama de comando 
irá representar a alimentação de energia dos elementos utilizados no circuito pneumático. Portanto, essa 
separação de setores nos auxilia na elaboração do diagrama de comando, pois iremos utilizar apenas um 
contator. Habitualmente utiliza-se apenas um contator para dois setores e caso haja mais de dois, serão 
necessários mais contatores. A imagem a seguir contém o diagrama de comando simplificado.
+24V 1
1
2
2 Grupo 2
Grupo 1
3
3
4
1
2
A1
A2
0V
K1
4 4
K1 K1 K1
3 3
4
Sensor de
habilitação
do grupo 1
Sensor de
habilitação
do grupo 2
Figura 104 - Diagrama de comando simplificado
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Através dos contatos NA e NF (normal aberto e normal fechado) do contator utilizado, que iremos cha-
mar de K1, quando ele estiver desenergizado, funcionará apenas o setor 2. Quando K1 estiver energizado, 
funcionará apenas o setor 1. Apresenta-se também contatos dos sensores utilizados, cada um para habi-
litar seu respectivo grupo. Em paralelo ao sensor do grupo 1, há o contato para retenção do contator K1.
Os símbolos pneumáticos irão ser apresentados em posição horizontal e em sequência de comando. O 
intuito dessa organização é facilitar a interpretação e reduzir ao máximo o cruzamento de linhas. A melhor 
ordem de composição para o diagrama esquemático é:
a) Adicionar os elementos pneumáticos de atuação;
b) Adicionar válvulas de comando (válvula direcional, etc.);
c) Conectar as canalizações de comando e utilização da válvula direcional, seguindo a sequência de 
movimento estabelecida;
d) Desenhar o abastecimento (compressor e unidade de conservação);
e) Desenhar os elementos auxiliares;
f) Eliminar as possibilidades de contrapressão nos elementos de comando (avanço e recuo de um 
cilindro, por exemplo);
g) Numerar os elementos de circuito;
h) Verificar as conexões de todos elementos de circuito.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos130
A representação completa do diagrama esquemático ficará nesse formato:
SOLENOIDE
(AVANÇO)
Y1
4 2
S5 S2
5 3
1
Y2
SOLENOIDE
(RECUO)
Y3
4 2
S4 S3
5 3
1
Y4
SILENCIADOR
UNIDADE CONSERVADORA DE AR
COMPRESSOR
FIM DE CURSO
CILINDRO A CILINDRO B
VÁLVULA REGULADORA
DE FLUXO
VÁLVULA DIRECIONAL
5/2 VIA S
Circuito A+ B+ B- A -
Figura 105- Diagrama esquemático
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Como os cilindros devem ser avançados e recuados em momentos determinados, são utilizados cilin-
dros de dupla ação. Como vimos no capítulo anterior, o controle desse tipo de cilindro é comumente feito 
através de uma válvula 5/2 vias que, no nosso caso, é acionada por duplo solenoide (uma para avanço e 
outra para recuo). Como padrão de todo sistema pneumático, a alimentação é feita pelo compressor de ar 
e logo após fica a unidade de conservação.
Os fins de curso de cada cilindro irão indicar se estão em avanço ou em recuo, fazendo a comutação20 do 
respectivo contato elétrico. Eles têm seus contatos representados pelas letras S que, no caso do cilindro 1, 
por exemplo, em recuo, comuta o contato S5 e, em avanço, comuta o contato S2. As válvulas reguladoras 
de fluxo são utilizadas para o controle da velocidade do cilindro, ou seja, regula a velocidade e precisão de 
acionamento dos sensores fim de curso. 
Para entender a ordem de funcionamento do circuito pneumático, é necessário também conferir o dia-
grama de força detalhado. Nele são contidas informações além das encontradas no formato simplificado, 
mostrando de forma abrangente todos os contatos elétricos utilizados no circuito. Os setores 1 e 2 agora 
são detalhados conforme os elementos pneumáticos utilizados.
20 Comutação: alteração de estado do elemento.
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
131
+24V 1
1
2
2
3
4 4 4
4 5
S1
S3
K1
A1
A20V
K1 K1
K1
S5
S4
1
1
2
2 6
S2
3 3
4
Y3Y1 Y4 Y2
4
3 3
3
Figura 106 - Diagrama de força detalhado
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O nosso circuito funciona através do acionamento de um botão S1. Em cada setor há duas válvulas 
solenoides. O acionamento delas tem interferência direta do sensor fim de curso, delimitando o momento 
de acionamento do processo. 
Ao acionar o botão S1, K1 será energizado, alterando o estado do contato NA referente ao grupo 1 e irá 
acionar o solenoide Y1, que corresponde ao avanço do cilindro A. Quando o pistão do cilindro A estiver to-
talmente atuado, irá comutar o contato S2 do fim de curso, acionando o solenoide Y3, fazendo então com 
que o cilindro B avance, enquanto o A se mantém em sua posição e aciona a parte referente ao grupo 2. 
Quando o pistão do cilindro B chega até a posição S3, Y4 é a acionado, fazendo com que o contator 
K1 seja desligado e o cilindro B retorne à posição de repouso e comute o contato S4 do fim de curso. Ao 
comutar S4, Y2 é acionado e faz com que o cilindro A volte à posição de repouso S5, finalizando assim o 
processo de transporte. A única função de comutar o S5 é não manter o grupo 2 acionado, deixando todo 
o circuito desenergizado após o término do processo.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos132
5.3 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS 
eLetrO-hIdráuLIcOS
Não tão diferente dos circuitos eletropneumáticos, a elaboração de diagramas esquemáticos eletro-
-hidráulicos é baseada na mesma metodologia utilizada no exemplo anterior. Independentemente do tipo 
de circuito, do tipo de sequência, a utilização dos artifícios como tabela de movimentos, sequência crono-
lógica e diagrama de trajeto e passo ainda é bastante eficaz como referência de parâmetros. Além disso, 
como foi dito antes, evita possíveis falhas no processo de criação do circuito.
Para exemplificar a forma de desenhar um esquemático eletro-hidráulico, iremos seguir também a mes-
ma abordagem usada no tema anterior, ou seja, explicar detalhadamente o processo a partir de uma situ-
ação exemplo.
 FIQUE 
 ALERTA
Cuidado na hora de elaborar o esquemático! A utilização de símbolos errados pode 
gerar uma interpretação duvidosa para qualquer outro técnico que necessite poste-
riormente interpretar o diagrama elaborado, seja para consulta ou alteração. 
SITUAçãO ExEmPLO
Conforme o sistema no exemplo anterior, os cilindros são utilizados para transporte de produtos atra-
vés do acionamento de um botão. A imagem a seguir mostra o sistema transporte de blocos de concreto 
que ocorre em uma empresa do ramo de produtos para construção civil. 
Ele possui dois cilindros hidráulicos, que foram escolhidos devido ao peso do produto ser algo con-
siderável no processo. Os cilindros são utilizados para empurrar os blocos prontos para um caixote de 
transporte da empilhadeira até o depósito, sendo que estes produtos chegam no cilindro A e o mesmo, ao 
ser atuado, os leva até o cilindro B, que avança empurrando os colchões até o caixote. O cilindro A retorna 
após o cilindro B avançar e, em seguida, o cilindro B volta à sua posição de repouso.
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
133
A
B
Cilindro
Cilindro
Figura 107 - Transporte através de cilindros hidráulicos
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Seguindo a metodologia utilizada no exemplo anterior, vamos começar pela criação da identificação 
da sequência algébrica, que é um fator crucial para determinar a forma de prosseguir na elaboração do 
esquemático.
A+ B+ | A- B-
(Sequência direta)
De acordo com o funcionamento, essa é a sequência algébrica. Diferente do exemplo anterior, agora 
iremos trabalhar com uma sequência direta. A maior influência disso é que nesse tipo de sequência não 
há somente um padrão de resposta para a situação-problema. Como a influência pessoal do projetista se 
torna considerável, há diversas possibilidades para realizar o acionamento desse circuito. A desvantagem 
da sequência direta é que só se torna viável em circuitos pequenos (poucos elementos atuadores), sendo 
o processo mais trabalhoso.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos134
Agora damos seguimento com o desenho do diagrama de trajeto e passo. Apesar de ter sequência de 
acionamento diferente do exemplo anterior, a quantidade de cilindros utilizados é a mesma.
CILINDRO A
Avançado
Repouso
CILINDRO B
1 2 3 4 5
trajeto
passos
Repouso
Figura 108 - Diagrama de trajeto e passo dos cilindros hidráulicos
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O cilindro A irá avançar entre o passo 1 e 2, se mantendo acionado enquanto o cilindro B é atuado, entre 
os passos 2 e 3. No momento entre os passos 3 e 4, o cilindro A retorna à posição de repouso e, em seguida, 
nos passos 4 e 5, o cilindro B também irá retornar ao repouso.
COmPOSIçãO DOS DIAGRAmAS
Como no exemplo, a sequência algébrica é direta, a sua influência no diagrama de força é diferente. 
Serão utilizados dois contatores, ainda haverá necessidade de sensores fim de curso, pois somente após 
realizar o movimento completo de atuação que os cilindros devem retornar até ao repouso. Esse arranjo 
pode ser observado melhor no esquemático completo. 
Os símbolos hidráulicos irão ser apresentados também em forma padrão, na posição horizontal e em 
sequência de comando, a fim de facilitar a interpretação e reduzir ao máximo o cruzamento de linhas. O 
circuito projetado ficou neste formato:
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
135
A1 A2
CILINDRO A CILINDRO B
B1 B2
FIM DE
CURSO
VÁLVULA DIRECIONAL
4/2 VIAS
BA
P T
BA
P T
Y1 Y2 Y3 Y4
SOLENOIDE
BOMBA
HIDRÁULICA
FILTRO
RESERVATÓRIO
Figura 109 - Diagrama esquemático hidráulico
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Como os cilindros devem ser avançados e recuados em momentos determinados, são utilizados cilin-
dros de dupla ação. Utilizamos nesse modelo a válvula 4/2 vias, mas, como visto anteriormente, também 
poderíamos utilizar a 5/2 vias. No nosso caso, elas também são acionadas por duplo solenoide (uma para 
avanço e outra para recuo). Como padrão de todo sistema hidráulico, a alimentação é feita pela bomba 
hidráulica e há um filtro de impurezas do óleo no retorno do fluido ao reservatório.
Os fins de curso de cada cilindro irão indicar se estão em avanço ou em recuo, fazendo a comutação 
dorespectivo contato elétrico. No caso do cilindro A, por exemplo, em recuo comuta o contato A1 e em 
avanço comuta o contato A2, funcionando da mesma forma no cilindro B.
Vamos entender a ordem de funcionamento do circuito pneumático conferindo o diagrama de força 
detalhado. Nele são contidas as informações de forma abrangente referente a todos os contatos elétricos 
utilizados na composição do circuito. 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos136
+24V 1
1
1
11
1
2
2
2
2
2
2
2
3
33
3
3 33 3 3
4
4 4 4 4 444
4
5 6 7 8
0V
Y1 Y2 Y3 Y4 K1
K1
K1 K1
K1
K2
K2
K2
K2
A1
A1
A1A1
A2A2
A2B2
B1
B2
Figura 110 - Diagrama de força detalhado do circuito hidráulico
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Essa interpretação do circuito funciona através do acionamento do botão. Há uma válvula solenoide 
correspondente a cada movimento realizado pelos cilindros. O acionamento delas tem interferência direta 
do sensor fim de curso, delimitando o momento de acionamento do processo. 
Através do acionamento do botão, ele primeiramente irá energizar o solenoide Y1, para fazer com que o 
cilindro A avance e saia da posição no fim de curso A1 para A2. Após avançar, o contator K1 será acionado 
e o contato do fim de curso do cilindro A irá fazer com que simultaneamente o cilindro A retorne à posição 
de repouso através da ativação do solenoide Y2 e o cilindro B avance através da energização do solenoide 
Y3, partindo da posição da chave fim de curso B1 até B2. Após chegar na posição B2, K2 é acionado e será 
retido até que o cilindro B retorne à posição de repouso B1, finalizando assim o processo de funcionamen-
to.
Vale salientar que, como foi dito anteriormente, essa é apenas uma das possíveis interpretações para o 
circuito do exemplo dado, devido ao circuito funcionar em sequência direta. Cabe ao projetista analisar a 
situação e decidir os melhores artifícios que serão utilizados para realização da tarefa.
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
137
cASOS e reLAtOS
Um detalhe que faz a diferença
Gilvânia era funcionária de uma grande empresa distribuidora de materiais em aço e ferro. Ela era 
a técnica responsável pela manutenção do setor no qual havia uma grande máquina dobradora de 
canos que, através de um sistema hidráulico, realizava todo processo de forma automática.
Com o passar do tempo, ela viu que a produção não estava seguindo um padrão na curvatura deli-
mitada. O índice de falhas estava mais alto que o normal e então ela decidiu analisar durante um dia 
o funcionamento do tal maquinário. 
Com sua análise e após estudar o diagrama esquemático de acionamento do circuito eletro-hidráu-
lico, ela concluiu que havia um gargalo no mecanismo de dobra, pois a curvatura em graus realizada 
pela máquina era feita através de uma relação de tempo de acionamento de um relé e como ele foi 
projetado erroneamente para ficar energizado mesmo quando a máquina estivesse em repouso, a 
vida útil desse elemento era reduzida e ele perdia sua precisão.
Após conversar com o supervisor do setor de manutenção, ela sugeriu alterar a estrutura da dobra-
dora com a adição de um sensor fim de curso com regulagem, o que fazia o relé atuar somente no 
momento certo e aumentaria a precisão da dobragem dos canos. Após simular em software, teve a 
confirmação que sua sugestão funcionava de maneira ideal e realizou a alteração no esquemático 
de acionamento da máquina, instalando em seguida a chave fim de curso regulável, o que sanou 
definitivamente o problema.
Concluímos o nosso estudo sobre as técnicas de interpretação e construção de diagramas elétricos. A 
abordagem feita sobre as normas regulamentadoras para as simbologias utilizadas na diagramação é bas-
tante importante e deve ser seguida à risca, o que auxilia o processo de aprendizado. 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos138
 recAPItuLAndO
Neste capítulo estudamos sobre os símbolos mais utilizados no ambiente industrial presentes nas 
normas regulamentadores de simbologias nacionais e internacionais para sistemas hidráulicos e 
pneumáticos.
Também estudamos de forma detalhada a metodologia de interpretação e elaboração de diagramas 
esquemáticos eletropneumático e eletro-hidráulico através de situações-exemplo, começando pela 
criação de ferramentas de auxílio como sequência algébrica, tabela de movimento, diagrama de 
trajeto e passo.
Conhecemos a ordem sugerida para diagramação e detalhamento do processo de funcionamento 
dos circuitos referentes aos exemplos vistos. 
 5 PrIncíPIOS dA técnIcA de cOMAndO: cOnStruçãO e InterPretAçãO de eSqueMAS eLetrO-hIdráuLIcOS e eLetrOPneuMátIcOS
139
Acionamentos eletroeletrônicos
6
A automatização de processos industriais através da utilização de componentes eletrônicos 
é algo que já não é mais novidade no ambiente industrial. Controladores digitais realizam de 
forma automática processos que eram feitos de forma manual ou semimanual, acarretando 
num constante aumento de produção e redução de falhas processuais.
Nesse último capítulo, você irá aprender sobre o que são acionamentos eletroeletrônicos 
e como funcionam os sistemas que utilizam esse artifício como método para operação de cir-
cuitos eletro-hidráulicos e eletropneumáticos. Dentro dessa categoria de acionamento, você 
irá estudar sobre todo contexto teórico e princípios de funcionamento dos controladores pro-
gramáveis (CLP), além de conhecer também sobre as características do sistema supervisório 
(SCADA) e dispositivos IHM.
Esse conteúdo é bastante interessante para você estudante, pois existe uma interação en-
tre os conceitos que serão abordados, além de que sua capacidade para raciocínio lógico será 
aprimorada através do entendimento teórico, interpretação e elaboração das lógicas de pro-
gramação para acionamento dos controladores.
Figura 111 - Acionamento eletroeletrônico 
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos142
6.1 CONtrOlAdOres prOgrAmáveis – Clp: CONtextO, evOluçãO, ApliCAções, 
CONCeitO e priNCípiOs de fuNCiONAmeNtO, ArquiteturA e prOgrAmAçãO
Iremos começar agora com o estudo sobre o CLP, um dispositivo que serve como ferramenta para rea-
lizar automatização e controle de diversos tipos de processos industriais. Vamos falar sobre a sua origem, 
em sequência, abordaremos sobre os seus princípios de funcionamento, arquitetura, aplicações, além da 
programação para fazer com que ele funcione de forma desejada.
6.1.1 CONCEITO
O controlador lógico programável, chamado de CLP ou PLC (do inglês Programmable Logic Controller) é 
um modelo de controlador largamente utilizado na indústria, pois apresenta como característica principal 
a sua enorme flexibilidade, tanto em termos de hardware quanto para elaboração de lógicas de programa-
ção.
O CLP pode ser programado para realizar e monitorar de forma automática processos industriais e má-
quinas, alterando somente os elementos atuadores que recebem o seu sinal de acionamento de acordo a 
aplicação. 
6.1.2 EvOluçãO
O surgimento do CLP foi por volta do final da década de 60 e do início da década de 70, tendo como fi-
nalidade substituir os defasados painéis de contatores que eram utilizados nas indústrias automobilísticas. 
Estes painéis de relés eram feitos para executar lógicas de comando através de acionamentos sequenciais 
e combinados, mas, por serem dispositivos eletromecânicos, frequentemente ocorriam falhas devido ao 
desgaste dos contatos.
As falhas de processos tornavam-se cada vez mais prejudiciais devido à necessidade de reposição dos 
relés com defeito, além da baixa flexibilidade apresentada, pois a complexidade para realizar alterações 
nas lógicas de comando demandavam bastante tempo. Com a utilização do CLP, as alterações são feitas 
de forma muito mais simples, pois toda a lógica de funcionamento do controlador está na programação 
desenvolvida para ele, sendo necessário apenas alterá-la. 
 6ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
143
 
Figura 112 - Antes de depois da utilização do CLP 
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 
A necessidade de flexibilidade, o aumento de confiabilidade, a produção e a redução de custos fizeram 
com que a utilização do CLP fosse extremamente viável para aplicação na maioria das áreas industriais. 
Eles foram introduzidos na indústria brasileira por volta da década de 80, inicialmente nas filiais de em-
presas de multinacionais, reproduzindo a tecnologia implantada na matriz. Depois de pouco tempo, já 
surgiam vários fabricantes de CLP pelo mundo.
CURIOSIDADES
Em 1969, a Bedford Associates apresentou para a General Motors um 
equipamento revolucionário para indústria, o MODICON 084, que foi o 
primeiro CLP comercial desenvolvido.
(Fonte: PAREDE; GOMES, 2011). 
6.1.3 EsTruTura físICa
A estrutura física do CLP é composta por um conjunto de circuitos eletrônicos que são formados por 
processadores, fonte de alimentação, rack, cartões de entrada e saída e terminal de programação. Vamos 
conhecer sobre eles de forma individual:
a) Processador do CLP: a unidade central de processamento (UCP) é responsável por gerenciar 
todo o sistema. Tem como função receber a lógica de programação e executar em ciclos, ou seja, 
de forma automática, controlando as operações realizadas pelas demais unidades que compõem 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos144
a estrutura do CLP, além de atuar na comunicação e interação de diagnósticos de cada entrada e 
saída.
Figura 113 - Processador do CLP 
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
b) Fonte de alimentação: a fonte de alimentação do CLP é um dispositivo que irá desempenhar o 
papel de converter a energia fornecida pela rede que é CA (corrente alternada) para CC (corrente 
contínua), fornecendo então a tensão adequada para que os dispositivos que compõem sua es-
trutura funcionem.
A tensão de funcionamento fornecida pela fonte é 24 Vcc, entretanto, alguns modelos podem ser ali-
mentados diretamente com a tensão da rede.
Figura 114 - Fonte de alimentação do CLP 
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 
c) Rack: é um equipamento no qual serão instalados todos os componentes que formam a estru-
tura do CLP. A unidade de processamento, a fonte de alimentação, os cartões de entrada e saída, 
todos serão parafusados de forma organizada nessa estrutura. As dimensões dessa estrutura va-
riam de acordo com a quantidade de módulos de entrada e saída suportados pelo controlador 
programável.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
145
Figura 115 - Rack do CLP 
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
d) Cartões de entrada e saída: são os módulos que contêm entradas e saídas conectadas ao pro-
cessador do CLP. Essas entradas e saídas são destinadas a serem utilizadas por atuadores e senso-
res controlados pela lógica de programação, sendo que elas podem ser digitais ou analógicas, de 
acordo com a forma de dados suportada pela unidade de processamento. 
Figura 116 - Cartões de entrada e saída do CLP
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
e) Terminal de programação: é a forma de interação entre o usuário programador e o CLP, que nos 
dias de hoje em sua maioria ocorre através da utilização de computadores ou notebooks. Antes da 
popularização dos computadores de uso pessoal, existiam terminais de programação dedicados, 
formados pela combinação de robustos teclados e monitores.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos146
Figura 117 - Exemplo de terminal de programação atual
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
6.1.4 aplICaçõEs DO Clp
As possíveis aplicações para o CLP na indústria são diversas. Como já foi dito, um controlador progra-
mável proporciona ao processo em que se é utilizado um aumento de produtividade, redução de mão de 
obra humana (caso haja), além de um padrão de produtividade, pois, em linhas de produção, por exemplo, 
os produtos serão feitos por máquinas, reduzindo assim as chances de erros de fabricação. A automação 
de processos de qualquer natureza se mostra bastante benéfico para a indústria.
Um exemplo de produtividade são as linhas de produção automotiva. Independente de qual seja o 
fabricante, a produção feita através de robôs controlados via CLPs é maior, do que realizado de forma se-
miautomática ou até artesanal. Confira agora sobre os princípios de funcionamento e arquitetura do CLP, 
que são aspectos relevantes quanto à sua forma de atuar.
6.1.5 prINCípIO DE fuNCIONamENTO E arquITETura
De forma simplificada, o princípio de funcionamento de um CLP ocorre através da execução de um 
programa. Para que o programa seja executado corretamente, há uma constante leitura das entradas e 
atualização do estado das saídas. Em geral, essa leitura ocorre num loop21 que é executado ao ligar o CLP. 
A lógica de programação elaborada pelo usuário não controla a execução desse loop, ela irá definir as fun-
ções que serão utilizadas e a duração de um ciclo de interação dessas funções.
21 Loop: palavra em inglês que significa “laço”. Refere-se a uma repetição dentro de um programa.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
147
O princípio de funcionamento pode ser resumidamente representado através de uma imagem que 
demostra o ciclo de execução de um programa pelo CLP. Esse ciclo basicamente irá definir a ordem de 
interação entre a unidade de processamento e os módulos de entrada e saída.
Figura 118 - Ciclo de execução de um programa pelo CLP
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Dessa forma, por exemplo, a leitura de um sensor analógico ou ativação e desativação de uma saída 
digital pode ser feita durante a execução de um programa. O status de cada entrada e saída ficará armaze-
nado no CLP ao final de cada ciclo realizado.
arquITETura
A arquitetura de um CLP representa a forma em que toda a sua estrutura, hardware e software, irá inte-
ragir durante o processo de funcionamento. Existem diferentes tipos de arquiteturas disponíveis no mer-
cado. 
Basicamente, os CLPs atuais são baseados em um modelo chamado “Arquitetura de Harvard”. Este tipo 
de arquitetura permite que, enquanto uma instrução é executada, outra seja buscada em sua memória 
interna, o que torna o processo mais rápido de ser executado. A representação disso ocorre na imagem a 
seguir.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos148
Figura 119 - Arquitetura básica de um CLP
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Ao mesmo tempo em que o programa executado pelo processador solicita a leitura das portas de en-
trada, a atualização das portas de saída pode ser realizada, mesmo que a saída seja dependente da leitura 
do sinal de entrada. 
Em paralelo ao processo de leitura e atualização das entradas e saídas, os estados dessas portas são 
armazenados em varáveis de dados na memória interna do CLP.
 SAIBA 
 MAIS
Para ter mais informações em relação às características específicas e vantagens da ar-
quitetura de Harvard, consulte: FONSECA FILHO, Cléuzio. História da computação: o 
caminho do pensamento e da tecnologia. Porto Alegre: EdiPUCRS, 2007.
6.1.6 prOgramaçãO
Para transmitirmos ao processador suas instruções de funcionamento, utilizamos a linguagem Ladder. 
A Ladder é uma linguagem de programação de representação gráfica, que muito se assemelha com a ela-
boração de um diagrama de comandos elétricos com orientação horizontal. 
Em 1992, a Comissão Internacional de Eletrotécnica (IEC) publicou a norma IEC 61131, que tem como 
objetivo principal estabelecer padrões para os diversos controladores programáveis. Essa extensa norma 
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
149
define critérios tanto para o hardware quanto para o software utilizado nos CLPs. Então, vamos seguir nossa 
explicação de acordo com os parâmetros da parte IEC 61131-3, que trata sobre as linguagens de progra-
mação. 
 SAIBA 
 MAIS
Para ter acesso a todos os capítulos referentes à norma IEC 61131, consulte-os indivi-
dualmente no site da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 
Na linguagem Ladder, as instruções são associadas em colunas e linhas que correspondem a cada etapa 
de processamento dos operadores. Osoperadores são ordenados à esquerda na linha e seu resultado é 
atribuído a um outro bloco de saída, na parte final direita da linha, conforme indicado na imagem a seguir:
Figura 120 - Processamento em Ladder
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Antes de começar a construir qualquer lógica de CLP precisamos saber seus comandos básicos de ope-
ração. Então, vamos estudar sobre as instruções básicas de comando mais utilizadas para elaboração da 
sua lógica de programação.
a) Chave aberta: também é chamado de contato aberto, por apresentar funcionamento idêntico 
ao contato NA de um botão. Quando a lógica de programação é executada, ao ser acionada, se 
tornará uma chave fechada, permitindo a passagem de sinal na linha de instrução;
Figura 121 - Chave aberta
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
Ladder
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos150
b) Chave fechada: também é chamado de contato fechado, apresenta funcionamento inverso ao 
contato NA de um botão. Quando a lógica de programação é executada, ao ser acionado, se tor-
nará uma chave aberta, bloqueando a passagem de sinal na linha de instrução.
Figura 122 - Chave fechada
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
c) Bobina: também chamado de saída, pode indicar uma saída física ou digital, sendo que no caso 
de ser digital, serve para ser utilizada apenas dentro da lógica de programação Ladder, como me-
canismo ou artifício para desenvolvimento do algoritmo. Caso seja uma saída física, representa 
os dispositivos que serão ligados ao cartão de saída do CLP, podendo ser um relé, lâmpada, sina-
lizador sonoro, etc.
Figura 123 - Saída
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
A imagem a seguir mostra um exemplo de aplicação das instruções básicas de programação. Caso acio-
nada a chave aberta (compare a um interruptor de luz residencial), a bobina será acionada devido ao con-
tato fechado não interferir na passagem de sinal. Ao acionar a chave fechada, ela se abrirá, interrompendo 
a passagem de sinal e desligando a bobina. Ao analisarmos de acordo com o exemplo da IEC 61131, as 
chaves abertas e fechadas são instruções e a bobina é a aplicação ou saída.
Figura 124 - Exemplo de linha de comando em Ladder
Fonte: SENAI DR BA, 2017.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
151
INsTruçõEs para prOgramaçãO DO Clp
Na programação em Ladder, existem alguns artifícios e blocos que são necessários ou até facilitam o 
processo de execução da lógica de comando. Vamos conferir as principais instruções e artifícios utilizados:
a) Retenção: para explicar sobre esse artifício, vamos nos basear na situação do exemplo anterior. 
Se ao invés de fazer analogia com um interruptor residencial, analisarmos do ponto de vista do 
ambiente industrial, sendo agora um botão de pulso S0, ao acionar a saída através do contato 
aberto, a bobina não irá manter-se acionada, pois será enviado apenas um pulso na linha de ins-
trução. Então, através da retenção, é possível fazer com que ela se mantenha ativa mesmo sendo 
acionada através de um botão de pulso, o que é utilizado comumente. 
Figura 125 - Retenção de bobina
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
De acordo com a disposição de instrução apresentada na imagem, ao acionar o botão S0, a saída será 
acionada enquanto o botão estiver pressionado. Ao ser acionada, a saída fechará o contato aberto em 
paralelo ao botão, mantendo assim a saída energizada mesmo que não haja mais pulso no botão S0. Mas 
então como desligamos a bobina?
Baseando-se na lógica de programação anterior, basta adicionar um botão de pulso, S1, por exemplo, 
situado mais à frente da retenção. Quando acionado, o botão irá cortar o sinal que vai até a bobina e a 
mesma será desligada. Essa situação é representada na imagem a seguir.
Figura 126 - Retenção com botão de desligar
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos152
b) Temporizadores: são uma das instruções da lógica em Ladder que nos permitem realizar uma 
contagem de tempo, em segundos, a fim de realizar determinada tarefa. A imagem a seguir mos-
tra um exemplo de acionamento de um temporizador. A ideia do exemplo é que, após o tempo-
rizador realizar a contagem de 5 segundos com o botão liga pressionado, a lâmpada seja ligada e 
se mantenha acesa enquanto o botão liga for pressionado.
Figura 127 - Lógica com temporizador
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
No bloco do temporizador, o campo indicado como “Preset” é o valor que determina o limite para con-
tagem, e o campo indicado como “Acumulado” mostra até quanto o temporizador já realizou contagem. O 
acumulado é zerado sempre que o temporizador deixa de receber sinal lógico, ou seja, no nosso exemplo, 
caso o botão liga deixe de ser pressionado.
A retenção seria uma boa aplicação para manter a lâmpada acesa após o término da contagem, ou até 
mesmo para acionar uma saída que tivesse um contato para iniciar a contagem do temporizador e não ser 
necessário ficar pressionando o botão liga. As possibilidades são infinitas, o que determina o grau de efeti-
vidade da lógica de programação é a criatividade do técnico que está programando.
 FIQUE 
 ALERTA
Existe um modelo menos usual de temporizador, em que, ao deixar de ser desenergi-
zado, o acumulado não é zerado. Também existem outros temporizadores que acio-
nam seu contato durante a contagem e não após. 
c) Contadores: como o próprio nome já indica, o contador é uma instrução que tem como função 
realizar contagem. A contagem realizada por esse bloco lógico é referente ao número de pulsos 
enviados na linha de instrução em que o contador está situado.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
153
Imagine uma indústria de sapatos que quer realizar a contagem dos pares de sapatos produzidos du-
rante um determinado dia. No final da linha de produção, será utilizado um sensor que irá identificar quan-
do o par de sapatos pronto passar e assim será realizada a contagem. Observe na imagem a seguir como 
ficaria a lógica de programação para esse exemplo.
Figura 128 - Lógica com contador
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
O contador, assim como o temporizador, também apresentará preset e acumulado, tendo a mesma fina-
lidade que no temporizador, com uma diferença: ao invés de contagem de tempo em segundos, agora são 
contabilizados os pulsos na linha de instrução em que ele fica. Quando o sensor é acionado, um pulso será 
enviado ao contador e seu acumulado será incrementado em uma unidade, até chegar no valor correspon-
dente ao preset, que, no nosso exemplo, é 3. Quando a contagem chega ao preset, o contato referente ao 
contador é comutado e manda sinal para lâmpada que indica o fim da contagem.
Diferente do exemplo do temporizador, se deixarmos de enviar sinal lógico na linha de instrução em 
que o contador está, seu acumulado não será zerado. Quando o botão de reset for acionado, aí sim o conta-
dor será zerado e a lâmpada que indica o fim da contagem se apaga, permitindo então reiniciar o processo.
Também existe um contador que realiza contagem decrescente, tendo como diferença apenas que no 
início do processo, o preset e acumulado terão valores iguais e a cada pulsar na linha de instrução, o acu-
mulado é decrementado22 em uma unidade. A programação é traduzida em linguagem visual e exibida ao 
operador através de uma interface chamada de IHM. Vamos conhecê-la.
 SAIBA 
 MAIS
Para ter mais informações em relação às instruções, consulte os manuais técnicos de 
alguns fabricantes de CLP.
22 Decrementado: diminuído, com valor reduzido.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos154
6.2 iHm: CONtextO e ApliCAções
Em sua maioria, as aplicações na indústria que utilizam CLPs necessitam de uma interface homem-
-máquina, conhecida por sua sigla, IHM. Ao tratar de um processo de produtividade, é necessário que o 
operador interaja com ele ou com a máquina, de forma que altere parâmetros de funcionamento, acione 
operações, identifique situações e receba diagnósticos, mantendo assim o bom funcionamento e seguran-
ça do processo. 
A IHM é um dispositivo que irá comunicar-se diretamente com o CLP, tendocomo funcionalidade o 
monitoramento do processo, além da possibilidade de intervenção na atividade realizada. Os primeiros 
modelos de IHM surgiram com menos de uma década da criação do CLP, pois houve a necessidade de 
transmitir visualmente os status da lógica de programação e elementos de processo. 
Entretanto, nem todo operador terá conhecimento em lógica de programação em Ladder para fazer 
uma alteração no intervalo de peças produzidas numa linha de produção, por exemplo. 
Figura 129 - Maquinário com IHM
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
A combinação entre CLP e IHM permite infinitas aplicações no ambiente industrial. Qualquer processo 
automatizado que precisa ter suas variáveis monitoradas pode ser gerenciado através de uma IHM. Na 
imagem anterior, podemos observar um tanque que tem sua pressão controlada e monitorada através de 
um CLP conectado à interface homem-máquina.
Por meio de telas que são pré-programadas, o operador tem acesso a todas as variáveis que podem ser 
monitoradas ou controladas, além de alarmes de segurança e registro de atividades.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
155
6.2.1 TIpOs DE Ihm
Como existem vários fabricantes de CLPs, também existem diversos fabricantes de IHM. A diferença é 
que não há uma padronização na produção dessas interfaces, variando em tamanho, quantidade de dis-
plays, funções de teclas, etc. Podemos conceber a ideia de que para cada aplicação irá existir um modelo 
de IHM.
As IHMs podem ser divididas em duas categorias:
a) Passivas: funcionam apenas monitorando status de funcionamento da máquina e eventos do 
processo. Não permite nenhum tipo de intervenção por parte do operador;
b) Ativas: diferente do modelo passivo, atuam diretamente no processo. Alguns desses modelos 
ainda possibilitam comunicação em rede com mais de um CLP ao mesmo tempo.
Figura 130 - Modelos de IHM
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Há IHMs mais simples, com displays menores e poucos LEDs e botões, sendo esses modelos mais ade-
quados para realizar controle de processos de pequeno porte. Também existem modelos mais sofistica-
dos, com tela sensível ao toque e display gráfico colorido, permitindo a criação de telas mais específicas e 
elaboradas, possibilitando até utilização de botões virtuais.
6.2.2 CONfIguraçãO E prOgramaçãO Da Ihm
As interfaces homem-máquina podem funcionar em duas configurações diferentes:
a) Modo de desenvolvimento: nessa configuração, é possível criar as telas gráficas, com anima-
ções referentes aos status de processo;
b) Modo de operação: nesse modo são exibidas as telas que mostram todo o decorrer do processo, 
além da captura e exibição de dados das variáveis, alarmes, gráficos de tendências, etc.
A programação dos CLPs e IHMs basicamente é realizada através de plataformas amigáveis, que são sof-
twares desenvolvidos e fornecidos pelos seus respectivos fabricantes. A maioria dos softwares de progra-
mação para IHM já vem com bibliotecas de objetos para criação de telas, que são símbolos, botões, gráficos 
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos156
de barra, etc. Também apresentam ferramentas de assistência para configuração das funções operadas em 
rede com os CLPs.
A aplicação de uma IHM em um sistema deve considerar todo o conjunto de operador, processo para 
ser automatizado e a máquina utilizada. Analisando dessa forma, fica fácil identificar os limites de interven-
ção para o operador, as possíveis estratégias e falhas no processo, além da segurança da máquina.
Como nos CLPs, a funcionalidade das telas irá depender da efetividade e criatividade do técnico que 
a programará. Navegação, eventos de estado de variáveis, alarmes, todos podem ser elaborados de ma-
neira bastante interativa para o operador. Como vimos, há a necessidade de exibir o status do processo ao 
operador, mas o ambiente, a forma que esses dados são exibidos, é delimitada pelo sistema supervisório. 
Vamos conhecê-lo a seguir.
6.3 sistemA supervisóriO sCAdA: CONtextO e ApliCAções
O sistema supervisório, mais conhecido pela sigla SCADA do inglês Supervisory Control and Data Acqui-
siton, em português, Controle de supervisão e aquisição de dados, é um sistema que realiza a supervisão 
de processos industriais de forma remota, além de possibilitar também realização de intervenções de ope-
ração e controle. 
Diferente da IHM, que fica atrelada à máquina em que é operada, o sistema SCADA pode registrar dados 
e monitorar todos os sensores, atuadores e elementos do processo à distância e utilizando computadores 
pessoais comuns, o que se torna uma vantagem dependendo da atividade exercida. Alguns exemplos de 
informações que podem ser controladas através desse sistema automático são temperatura, peso, pres-
são, tensão, corrente, além de motores, válvulas e alarmes.
Figura 131 - Exemplo de sistema SCADA
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
157
Como exemplo, imagine um processo de uma usina de álcool e açúcar. Para realizar a produção desses 
elementos, há um maquinário fundamental, que é um gerador de vapor chamando comumente por cal-
deira. Podemos comparar a caldeira com uma panela de pressão enorme e, por isso, sua operação requer 
um sistema com segurança para que sua temperatura e pressão possam ser controladas. O sistema SCADA 
irá analisar e armazenar todos os dados dessas variáveis e os apresentará na IHM. Ou seja, o sistema SCADA 
está diretamente relacionado com a IHM. Vamos conhecer sobre os modos de operação de um sistema 
supervisório e os protocolos que permitem a comunicação entre CLP e IHM. 
6.3.1 mODOs DE OpEraçãO sCaDa
Esse pacote de software é destinado a operar supervisionando os processos industriais e fornecendo 
os dados e telas criadas para exibição em IHM. Os modos de operação de um sistema SCADA podem ser 
divididos em duas categorias:
a) Desenvolvimento: apresenta a possibilidade de criação de telas, configurar animação, gráficos 
de tendência, botões e campos de entrada de dados para controle das variáveis do processo, 
além de usuários com diferentes graus de liberdade para operação. Também contam com vastas 
bibliotecas já contidas no software de desenvolvimento do sistema supervisório e em alguns ca-
sos o fabricante ainda fornece possibilidade de adquirir novos pacotes de objetos;
b) Run: é o modo de execução de todas as telas de animação conforme as configurações impostas 
pelo técnico que o elaborou. O operador passará a interagir com os botões e displays, monitoran-
do e alterando ou não o funcionamento dos elementos de atuação.
6.3.2 prOTOCOlO DE COmuNICaçãO
Na programação, a comunicação entre o sistema supervisório e o CLP ocorre através de protocolos23 de 
rede. Eles determinam a forma em que as informações serão enviadas e recebidas pelo meio físico. Alguns 
exemplos de protocolos utilizados para comunicação com os CLPs são:
a) Devicenet;
b) Profinet;
c) Profibus;
d) Modbus;
e) Controlnet.
23 Protocolo: conjunto de regras predefinidas.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos158
Os caracteres utilizados, a simbologia para informar sobre determinado evento ou a velocidade com 
que uma informação é transmitida, a blindagem utilizada no cabo para transmissão de dados, são exem-
plos de detalhes que são estabelecidos e padronizados por um protocolo. Em geral, o protocolo e o meio 
físico que permite a interligação desses dispositivos são delimitados pelo respectivo fabricante.
Figura 132 - Fluxo de comunicação em protocolo 
Fonte: SENAI DR BA, 2018.
 
Observe a imagem trazida anteriormente. É mostrado o fluxo de comunicação no protocolo Modbus, 
que é um dos modelos mais utilizados pelos fabricantes. O protocolo determinará como o dispositivo 
mestre deve solicitar informações ao escravo, ou seja, instruções para verificar se o escravo está ativo ou 
não e como decodificar as informações recebidas. Resumidamente, a programação do mestre divide seu 
processamento entre mestre e escravo.
O mestre, que no caso será a interface do SCADA, tem o papel de delimitara forma que os blocos es-
cravos irão enviar a informação que pode ser o endereço, que deve responder ou o código da função a 
ser executada, por exemplo. O escravo, que no caso será o CLP, irá responder com o endereço que está 
respondendo e o código da função aceita.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
159
CAsOs e relAtOs
Misturador eficiente
Tomás trabalhava numa pequena empresa que produzia refrigerantes. O sistema de produção não 
era tão sofisticado, o que acabava ocasionando em um produto com qualidade não superior aos 
concorrentes de mercado.
Após muito tempo realizando manutenção em um dos misturadores, reparou que sempre que o 
xarope essencial não era misturado corretamente, o refrigerante ficava com consistência indesejada 
e era reprovado no controle de qualidade. Como uma de suas características era a proatividade, 
Tomás ficou por dias pensando em uma maneira de como solucionar esse problema e chegou à 
conclusão de que ao instalar um sensor de viscosidade na saída do misturador, conectado ao CLP 
que fazia a injeção do produto de forma automática, otimizaria o processo realizado pelo controle 
de qualidade.
A implantação do sensor se mostrou bastante efetiva na prática, reduzindo a necessidade de remo-
ver todo o produto do misturador. A solução foi tão simples e efetiva que foi replicada nos outros 
dois misturadores. Tomás não conseguiu influenciar diretamente na qualidade do produto, mas, 
como consequência, foi eficaz na produção de refrigerantes, que aumentou, e ele acabou sendo 
promovido a supervisor do setor de manutenção dos misturadores.
Chegamos então ao fim do capítulo onde abordamos conceitos sobre CLP, IHM e SCADA e também 
ao fim do livro. Estudamos de forma objetiva sobre os principais conceitos necessários para compreensão 
destas tecnologias. A constante prática e estudo através de diferentes literaturas sobre os assuntos vistos 
fará de você um profissional cada vez mais preparado para o mercado de trabalho.
AcionAmentos de dispositivos elétricos AutomAtizAdos160
 reCApitulANdO
Nesse último capítulo do livro, estudamos sobre o CLP. Vimos como ele surgiu, as suas características 
físicas, focando principalmente nos comandos, instruções e artifícios para elaboração de lógicas de 
programação em Ladder.
Estudamos também sobre a IHM, vendo seus tipos e características de funcionamento. 
Por final, estudamos sobre o sistema SCADA, que é diretamente relacionado com a interface ho-
mem-máquina, abordando sobre seus modos de operação e os protocolos usados para comunicar-
-se com os CLPs.
 6 ACiONAmeNtOs eletrOeletrôNiCOs
161
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 2018. Disponível em: <https://www.
abntcolecao.com.br/default.aspx>. Acesso em: 21 fev. 2018.
______. IEC 61131-3: programmable controllers: part 3: programming languages. Rio 
de Janeiro, 2013.
______. ISO 3448: industrial liquid lubricants: ISO viscosity classification. Rio de Janeiro, 
1992.
______. NBR 8896: Símbolos gráficos para sistemas e componentes hidráulicos e pneu-
máticos: símbolos básicos e funcionais: simbologia. Rio de Janeiro, 1985.
______. NBR 8897: Símbolos gráficos para sistemas e componentes hidráulicos e pneu-
máticos transformações de energia: simbologia. Rio de Janeiro, 1985.
BONACORSO, Nelso Gauze; NOLL, Valdir. Automação eletropneumática. 2. ed. São 
Paulo: Érica, 1997.
BRASIL. Ministério do Trabalho. NR-13: caldeiras, vasos de pressão e tubulação. Disponí-
vel em: <http://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR13.pdf>. Acesso em: 03 
nov. 2017.
CASSIOLATO, César; ALVES, Evaristo O. Medição de Vazão: 138. ed. São Paulo: Valete, 
2008.
KANTERT, Peter J. Manual for archimedean screw pump. 1. ed. Oberhaching, Alema-
nha: Hirthammer, 2011.
MOREIRA, Ilo da Silva. Sistemas pneumáticos. 2. ed. São Paulo: SESI SENAI Editoral, 
2012.
NERI, Edson Luiz; CARVALHO, Rosylene dos Santos; SOUZA, Sthenyo Ribeiro de. Princí-
pios básicos de operação de caldeiras. Brasília: NT Editora, 2014.
PAREDE, Ismael Moura; GOMES, Luiz Eduardo Lemes. Automação industrial. 6. ed. São 
Paulo: Fundação Padre Ancheita, 2011. (Eletrônica, v. 6).
SENAI. Departamento Nacional. Departamento Regional da Bahia. Inovação e Tecnolo-
gias educacionais. Brasília: SENAI DN; Salvador: SENAI DR BA, 2018.
SHUTTERSTOCK. Acionamento eletropneumático. Figura 1. 2018. Disponível em: <ht-
tps://www.shutterstock.com/pt/image-photo/double-exposure-engineer-technician
-man-press-753653461>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Sistema eletropneumático. Figura 2. 2018. Disponível em: <https://www.
shutterstock.com/pt/image-photo/pneumatic-control-valve-steam-heating-sys-
tem-710475583>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Atmosfera. Figura 3. 2018. Disponível em: <https://www.shutterstock.com/pt/
image-vector/earth-atmosphere-uv-sun-550799167>.
______. Compressor de parafuso. Figura 14. 2018. Disponível em: <https://www.shut-
terstock.com/pt/image-photo/cross-section-detail-inside-screw-vacuum-677316199>. 
Acesso em: 20 fev. 2018.
SHUTTERSTOCK. Unidade de conservação. Figura 17. 2018. Disponível em: <https://
www.shutterstock.com/pt/image-photo/connection-air-regulation-control-system-fil-
ter-673102555>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Ambiente de trabalho mal organizado. Figura 26. 2018. Disponível em: <ht-
tps://www.shutterstock.com/pt/image-photo/electric-equipment-repairfuse-box-auto-
matic-switcheselectric-644452045>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Manutenção em sistema eletro-hidráulico. Figura 28. 2018. Disponível em: 
<https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/instrument-technician-on-job-calibra-
te-function-590399729>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Sistema hidráulico em equipamento industrial. Figura 29. 2018. Disponível 
em: <https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/hydraulic-pressure-pipes-connec-
tion-fittings-industrial-649159495>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Danos causados por cavitação. Figura 35. 2018. Disponível em: <https://www.
shutterstock.com/pt/image-photo/ship-propeler-cavitation-damage-627766166>. 
Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Estrutura interna da bomba de engrenagens. Figura 37. 2018. Disponível em: 
<https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/closeup-gear-pump-industry-isolate-
d-on-607295288>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Bomba de pistão. Figura 41. 2018. Disponível em: <https://www.shutterstock.
com/pt/image-photo/cross-section-piston-pump-heavy-duty-724309255>. Acesso em: 
20 fev. 2018.
______. Tubulações rígidas. Figura 52. 2018. Disponível em: <https://www.shuttersto-
ck.com/pt/image-photo/modern-boiler-room-equipment-heating-system-218570053>. 
Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Tubulações semirrígidas. Figura 53. 2018. Disponível em: <https://www.
shutterstock.com/pt/image-photo/engine-fighter-jet-internal-structure-hydrau-
lic-435442624>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Mangueiras flexíveis. Figura 54. 2018. Disponível em: <https://www.shut-
terstock.com/pt/image-photo/hydraulic-hoses-flexible-object-industry-338431079>. 
Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Conexões de mangueira flexível. Figura 55. 2018. Disponível em: <https://
www.shutterstock.com/pt/image-photo/plumbing-fitting-hosepipe-isolated-on-whi-
te-284017703>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Sistema de válvulas para controle de óleo. Figura 59. 2018. Disponível em: 
<https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/fail-close-type-actuated-control-val-
ve-435711694>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. Cilindro hidráulico e cilindro pneumático. Figura 88. 2018. Disponível em: 
<https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/hydraulic-cylinder-industry-on-white
-background-377829538>. Acesso em: 20 fev. 2018.
______. ______. ______. ______. Disponível em: <https://www.shutterstock.com/pt/
image-photo/air-cylinder-on-white-background-237541519>. Acesso em: 20 fev. 2018.
SHUTTERSTOCK. Motor de pistão radial com 5 pistões. Figura 97. 2018. Disponível em: 
<https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/radial-hydraulic-motor-selective-fo-
cus-721592470>. Acesso em:20 fev. 2018.
______. Esquemático de acionamento elétrico. Figura 101. 2018. Disponível em: <ht-
tps://www.shutterstock.com/pt/image-photo/electrical-equipment-on-white-backgrou-
nd-schematics-594503060>. Acesso em: 21 fev. 2018.
______. Acionamento eletroeletrônico. Figura 111. 2018. Disponível em: <https://
www.shutterstock.com/pt/image-photo/engineer-working-on-checking-maintenance
-equipment-664715752>. Acesso em: 21 fev. 2018.
______. Exemplo de terminal de programação atual. Figura 117. 2018. Disponível em: 
<https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/bilecik-turkey-march-10-2017-studen-
ts-656643121>. Acesso em: 21 fev. 2018.
______. Maquinário com IHM. Figura 129. 2018. Disponível em: <https://www.shutters-
tock.com/pt/image-photo/factory-engineer-controlling-pressing-important-technolo-
gy-698765326>. Acesso em: 21 fev. 2018.
______. Modelos de IHM. Figura 130. 2018. Disponível em: <https://www.shut-
terstock.com/pt/image-photo/pressing-important-technology-button-control-pa-
nel-149254451>. Acesso em: 21 fev. 2018.
______. ______. ______. ______. Disponível em: <https://www.shutterstock.com/pt/
image-photo/worker-presses-buttons-panel-machine-tool-604120979>. Acesso em: 21 
fev. 2018.
______. Exemplo de sistema SCADA. Figura 131. 2018. Disponível em: <https://
www.shutterstock.com/pt/image-photo/work-place-system-control-room-selecti-
ve-337316813>. Acesso em: 21 fev. 2018.
SILVA, Antônio J. Ferreira; SANTOS, Adriano Almeida. Automação óleo-hidráulica: prin-
cípios de funcionamento. 1. ed. Porto: Publindustria, 2016.
SILVA, Napoleão Fernandes da. Compressores alternativos industriais: teoria e prática. 
1. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2009. 
SILVA, Remy Benedicto. Compressores, bombas de vácuo e ar comprimido: 2. ed. São 
Paulo: Poligráfica Editoral, 1980.
STEWART, Harry L. Pneumática e Hidráulica. 3. ed. americana. São Paulo: Bisordi, 1981.
MINICURRÍCULO DO AUTOR
RAFAEL FROTA SAMPAIO
Rafael Frota Sampaio é Técnico em Automação Industrial pela Instituição SENAI DR BA/ FEIRA em 
Feira de Santana – Bahia. 
Iniciou sua Carreira em 2013 e tem experiência na área de Controle de Processos Industriais, Pro-
jetos Elétricos, Eletrônicos e Robótica Industrial. Atuou no setor de Educação Profissional, como 
Instrutor Técnico e como Técnico de Apoio pelo SENAI DR BA/FEIRA DE SANTANA. Atualmente, faz 
a graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Salvador (UNIFACS) em Feira de Santana 
– BA e atua como conteudista no curso de Eletrotécnica pelo SENAI DR BA/LAURO DE FREITAS. 
ÍNDICE
A
Absorção 34
Adsorção 34
Axial 61
B
Bielas 112
bypass 96
C
Calibre 71, 72
Carretel 82, 85, 86, 87
Coaxial 61
Comutação 130, 135
Condensando 31
Conexões roscadas 40
D
Decrementado 153
E
êmbolo 82, 85, 86, 87, 88, 89, 93, 94, 95, 98, 99, 100, 101, 110
F
Ferro doce 87
Fim de curso 108
I
Incompreensível 49, 50
L
loop 146
P
Ponto de consumo 37
Protocolo 158
Protocolos 157, 160
S
SI 53, 55
Solenoide 81, 85, 87, 88, 89, 103
Subdimensionado 115
T
Torque 109, 110, 113
SENAI – DEPARTAMENTO NACIONAL
UNIDADE DE EDUCAçãO PROFISSIONAL E TECNOLógICA – UNIEP
Felipe Esteves Morgado
Gerente Executivo
luiz Eduardo leão
Gerente de Tecnologias Educacionais
Fabíola de luca Coimbra bomtempo
Coordenação Geral do Desenvolvimento dos Livros Didáticos
Catarina Gama Catão
Apoio Técnico
SENAI – DEPARTAMENTO REgIONAL DA BAHIA
Ricardo Santos lima
Coordenador do Desenvolvimento dos Livros no Departamento Regional da Bahia
Rafael Frota Sampaio
Elaboração
Jeilson Soares Cerqueira
Revisão Técnica
Edeilson brito Santos
Coordenação Técnica
Marcelle Minho
Coordenação Educacional
André luiz lima da Costa
Igor Nogueira Oliveira Dantas
Coordenação de Produção
Paula Fernanda lopes Guimarães
Coordenação de Projeto
Débora Maria Mangueira Gomes
Design Educacional
Daiane Amancio
Revisão Ortográfica e Gramatical
Alex Ricardo de lima Romano
Antônio Ivo Ferreira lima
Daniel Soares Araújo
Fábio Ramon Rego da Silva
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Ilustrações e Tratamento de Imagens
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Fotografia
Alex Ricardo de lima Romano
Antônio Ivo Ferreira lima
leonardo Silveira 
Vinicius Vidal da Cruz
Diagramação, Revisão de Arte e Fechamento de Arquivo
Renata Oliveira de Souza CRb - 5 / 1716
Normalização - Ficha Catalográfica
Daiane Amancio
Revisão de Diagramação e Padronização
Carlos Eduardo Gomes 
Francisco Flávio Rocha Palácio 
Thiago José Victor 
Comitê Técnico de Avaliação
i-Comunicação
Projeto Gráfico