Apostila Eletro-hidraulica

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UNIVERSIDADE REGIONAL E INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES 
URI CAMPUS DE SANTO ÂNGELO 
DEPARTAMENTO DAS ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
LAIC - LABORATÓRIO DE AUTOMAÇÃO INSTRUMENTAÇÃO E CONTROLE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO A ELETRO-HIDRÁULICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professor Dr. André João de Souza 
Disciplina de Comandos Hidráulicos e Pneumáticos 
 
 
 
Santo Ângelo, 2007 
 
 2 
ÍNDICE 
1. INTRODUÇÃO ---------------------------------------------------------------------------------------------------------4 
 
2. SINAL ELÉTRICO -----------------------------------------------------------------------------------------------------5 
2.3 Sinal Digital --------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 
 
3. SISTEMA DE SINAIS --------------------------------------------------------------------------------------------------7 
3.1 Entrada de Sinais --------------------------------------------------------------------------------------------------------7 
3.2 Processamento de Sinais -------------------------------------------------------------------------------------------------8 
3.3 Saída de Sinais -----------------------------------------------------------------------------------------------------------9 
 
4. RELÉS-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 
4.1 Relés de Tempo--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 
 
5. CONTATORES ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 
 
6. LIMITADORES DE CURSO ----------------------------------------------------------------------------------------- 12 
 
7. SENSORES------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 13 
7.1 Contato “Reed” (Acionamento Magnético) --------------------------------------------------------------------------- 13 
7.2 Sensor Indutivo-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 
7.3 Sensor Capacitivo ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 
7.4 Sensor Óptico---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 
7.5 Sensor por Reflexão Difusa ------------------------------------------------------------------------------------------- 16 
7.6 Sensor por Retro-reflexão--------------------------------------------------------------------------------------------- 17 
7.7 Sensor por Barreira de Luz ------------------------------------------------------------------------------------------- 17 
7.8 Cabos de Fibra Óptica ------------------------------------------------------------------------------------------------ 18 
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8 TRANSMISSORES ELETRONICOS DE PRESSÃO---------------------------------------------------------------- 18 
 
9 SOLENÓIDES -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 
9.1 Solenóides Convencionais ---------------------------------------------------------------------------------------------- 20 
 
10 CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS ----------------------------------------------------------------------------------- 21 
10.1 Corrente Contínua---------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 
10.2 Sensores Tipo Namur ------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 
10.3 Corrente Alternada --------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 
 
11 COMANDOS ELETROHIDRÁULICOS BÁSICOS ----------------------------------------------------------------- 25 
11.1 Comando de um Cilindro de Ação Simples -------------------------------------------------------------------------- 25 
11.2 Comando de um Cilindro de Ação Dupla ---------------------------------------------------------------------------- 26 
11.3 Comando de Retorno Automático de um Cilindro ------------------------------------------------------------------- 27 
 
12 ELABORAÇÃO INTUITIVA DE UM ESQUEMA DE COMANDO------------------------------------------------ 28 
 
13 CIRCUITOS PARA EXERCÍCIO------------------------------------------------------------------------------------ 33 
 
14 INTRODUÇÃO AO CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL (CLP)--------------------------------------- 43 
14.1 Estrutura Básica ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 43 
14.2 Princípio de Funcionamento de um CLP ----------------------------------------------------------------------------- 47 
 
15 SIMBOLOGIA -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 49 
 
16 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -------------------------------------------------------------------------------- 54 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
 
A preocupação com a produtividade tem sido um dos fatores de propulsão do desenvolvimento 
tecnológico, que tem como principal objetivo a melhoria qualitativa e quantitativa do que se produz. A 
integração da elétrica com o ramo da hidráulica foi e continua sendo um passo fundamental e irreversível no 
contexto de produção, pois além de substituir o trabalho manual em muitos casos, fornece um sistema de 
controle e precisão muito acima das capacidades do homem, vindo a alcançar muitas metas que antes eram 
um grande obstáculo, resultando em praticidade e eficiência. 
A elétrica hoje, pode ser considerada a grande propulsora na utilização de comandos hidráulicos, pois 
o que se busca é a execução da atividade com uma margem de erro controlada, minimizando o consumo de 
energia e efetivamente executando a função que lhe é requerida com a máxima prevenção de falhas no 
sistema. 
Com a utilização da eletro hidráulica, tem-se uma significativa gama de informações, o que confere ao 
operador maior comodidade e um domínio eficaz sobre qualquer sistema hidráulico, como é o caso de um 
simples indicador de pressão, o manômetro. 
Atualmente, como o uso da automação por grande parte das indústrias já é uma realidade do cenário 
tecnológico, permitindo que a máquina, além de executar as tarefas possa também tomar decisões a partir de 
uma programação, e ser apenas supervisionada pelo homem, pode-se afirmar que sem o uso de recursos 
elétricos isso praticamente seria impossível. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. SINAL ELÉTRICO 
 
 
 Um sinal é uma representação de informações, realizada através de valores ou de uma curva de valores 
de uma grandeza física. A representação pode referir-se a transferência, processamento e memorização das 
informações. 
 
 
2.1 Sinal Analógico 
 
 É o sinal ao qual pertencem ponto por ponto diferentes informações dentro de uma faixa contínua de 
valores. O conteúdo de informações destes sinais Ip (parâmetro de informações) destes sinais pode admitir 
portanto, qualquer valor entre os determinados limites. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao ser observada a tensão elétrica compreendida, por exemplo entre 0 e 8 V, poderão surgir valores 
intermediários, que são sinais exatamente determinados. Como por exemplo, pode-se citar a evolução da 
temperatura nos termômetros e a indicação nos medidores de rotação. 
 
 
2.2 Sinal Discreto 
 
Entende-se como tal, os sinais cujo parâmetro de informações Ip, dentro de determinadoslimites, pode 
admitir somente uma quantidade finita de valores. Estes por sua vez, não estão relacionados entre si. A cada 
valor pertence uma determinada informação. 
 
 
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2.3 Sinal Digital 
 
 É um sinal cujo parâmetro de informações está dividido em subparâmetros de valores, sendo que a 
cada um deles corresponde uma determinada informação. Ou seja, de certo modo, perde uma parcela de 
valores intermediários, que não podem ser identificados, devido a sua configuração. Como exemplo, pode-se 
citar o multímetro digital. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4 Sinal Binário 
 
 Um sinal binário é um sinal digital com apenas dois sub-parâmetros composto do parâmetro de 
informação Ip. É também definido como um sinal de duas informações, por exemplo: ligado-desligado; sim - 
não; 1-0. 
 
 
 
 
 7 
Enquanto na técnica de regulagem, trabalha-se principalmente com sinais analógicos, na técnica de 
comando são utilizados com maior freqüência os sinais digitais, sendo que aqui predominam os sinais 
binários, estes possuem grande significado no processamento de informações, porque são facilmente 
representáveis tecnologicamente (por exemplo interruptores) e também porque podem ser processados com 
facilidade. 
Na prática, para sinais binários, é necessário atribuir faixa de valores em relação ao sinal, para evitar 
interferência. Deve existir entre ambas as faixas de valores, uma faixa de valores suficientemente grande. Por 
exemplo: dentro do limite inferior de valores, sinal “0”, de 0 a 5 v e na faixa superior de valores, sinal “1” de 
10 a 20 v 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. SISTEMA DE SINAIS 
 
 
Os comandos elétricos podem ser decompostos segundo a sistemática de sinais, podendo dividi-los 
em: entrada, processamento de sinais e saída de sinais. Na verdade a entrada e o processamento de sinais é o 
que realmente importa para a parte de comando. A saída de sinais compõe-se do elemento de comando e do 
elemento de trabalho. 
 
 
3.1 Entrada de Sinais 
 
 Os equipamentos para entrada de sinais têm a finalidade de converter uma informação em um sinal 
correspondente à respectiva energia e entregá-los ao processamento de sinais. Neste grupo estão todos os tipos 
de comutadores que tomam um sinal sem contato físico, ou que são acionados manual ou mecanicamente. É 
bom lembrar que um comutador é uma construção combinada de um abridor, que deve bloquear a corrente 
elétrica, e o fechador que tem a função de construir um caminho para a passagem da corrente elétrica. Assim, 
pode-se destacar dois grupos principais: 
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3.1.1 Equipamentos que recebem ordens ou informações manuais 
 
Interruptor: Elemento de comutação acionado manualmente, com pelo menos duas posições de comutação, 
que permanece em cada uma das posições após o acionamento. Ou seja, não é necessário um acionamento 
permanente para manter a posição, visto que ocorre um bloqueio mecânico que só será eliminado no momento 
do segundo acionamento, fazendo com que o interruptor retorne a posição inicial. Cita-se como exemplo o 
comutador e a chave seletora. 
 
Botoneira: Elemento de comutação acionado manualmente com reposição automática a partir do momento em 
que a força de acionamento é retirada. Em outras palavras, o botão assume uma posição ao ser acionado. Na 
liberação desse botão, o retorno à posição inicial dá-se através de molas. Pode-se citar como exemplo o botão 
aparente tipo cogumelo, pedal, botão manual e botão travável. 
 
Chave Bloqueável: Elemento de comutação com reposição interna, liberando-se entretanto, a força de 
reposição apenas em caso de desbloqueio. 
 
3.1.2 Equipamentos que Transmitem Informações da Instalação ao Comando (posições e estados de 
elementos de trabalho) 
 
Chaves Fim de Curso com Dispositivo Apalpador: A chave fim de curso é acionada com a mesma velocidade 
com a qual se verifica a seqüência de trabalho. Em caso de velocidades muito pequenas pode haver 
dificuldades causadas pela comutação lenta (formação de arcos). 
 
Chaves Fim de Curso com Resposta Instantânea: Nestas, um dispositivo de impulso acionado em uma 
posição mantém o tempo de comutação constante. 
 
Chaves de Fim de Curso sem Contato: Não necessitam de força de acionamento, podendo-se obter altas 
freqüências de comutação. Como exemplo pode-se citar barreiras fotoelétricas e chaves de aproximação. 
 
 
3.2 Processamento de Sinais 
 
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 Esse grupo é formado essencialmente pelos elementos de comutação acionados eletricamente, sendo 
portanto comandáveis indiretamente. Desse modo podemos incluir os contatores, relés e seus derivados. 
 
 
3.3 Saída de Sinais 
 
 Em contatos puramente elétricos, utilizam-se normalmente contatores de potência como elementos de 
comando. Elementos de trabalho elétricos são entre outros: motores, acoplamentos, válvulas e equipamentos 
térmicos. 
 
 
4. RELÉS 
 
 
Na realidade o relé nada mais é, do que um interruptor acionado eletromagneticamente, para 
determinadas capacidades de ligação, ou melhor dizendo, são chaves eletromagnéticas que tem por função 
abrir ou fechar contatos a fim de conectar ou interromper circuitos elétricos. Apesar de existir no mercado 
vários tipos de relés, o princípio de funcionamento de todos eles é basicamente o mesmo. 
Com uma diferença de potencial instalada na bobina, ocorre a circulação de corrente que irá gerar um 
campo magnético responsável pela atração da armadura pelo núcleo da bobina (efeito imã). Por outro lado, a 
armadura está acoplada mecanicamente a determinados grupos de contatos que abrem ou fecham. Enquanto a 
bobina permanece energizada, os contatos mantém sua posição de acionamento. Quando não existir mais 
tensão, a armadura retornará a sua posição inicial, já que não há mais a presença de campo magnético para 
atraí-la. 
 Os relés apresentam algumas vantagens, como a possibilidade de comandar vários circuitos de 
correntes independentes ao mesmo tempo, fácil adaptação a diversas tensões de operação e alta resistência 
térmica em relação ao meio ambiente. Como desvantagens, possuem uma velocidade limitada (3 a 17 ms), 
estão mais sujeitos ao desgaste dos contatos por centelhamento e oxidação, além de ocuparem mais espaço, se 
comparados com os transistores. Os principais relés são: relés de bloqueio, de impulso, de corrente, de tempo, 
de contatos deslizantes e os oscilantes. Outro exemplo que pode ser citado são os relés auxiliares. 
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 Relé 
 
4.1 Relés de Tempo 
 
 Os relés de tempo eletrônicos ou eletromecânicos são aparelhos industriais que efetuam funções 
temporizadas em circuitos de comando elétrico. A denominação “relés de tempo” é genérica e abrange desde 
circuitos simples baseados no tempo de carga ou descarga de um capacitor até circuitos digitais que utilizam a 
freqüência da rede como base do tempo. 
 
 
4.1.1 Relé de Tempo com Retardo de Energização 
 
 Alimentando-se o aparelho a temporização se inicia. Depois de transcorrido o tempo selecionado na 
escala, o relé de saída é energizado, comutando seus contatos, abrindo o contato normalmente fechado (NF) e 
fechando o normalmente aberto (NA). 
 
 
4.1.2 Relé de Tempo com Retardo de Desenergização 
 
 Neste caso, alimentando-se o aparelho, seus contatos mudam de estado instantaneamente. Ao 
retirarmos sua alimentação inicia-se a temporização, para novamente alterar o estado dos contatos. 
 
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5. CONTATORES 
 
 Os contatores são bastante confundidos com os relés, pois ambos são interruptores acionados 
eletromagneticamente e possuem um funcionamento bem parecido. Entretanto,enquanto o relé é usado para 
comutação de pequenas potências, o contator é empregado para altas potências, como ligação de motores e 
aquecedores. 
 Nesse sentido, sua aplicação na indústria é muito grande, devido a algumas vantagens como a pequena 
energia necessária para comutação de elementos de elevada potência, pouca necessidade de manutenção e por 
apresentarem uma separação galvânica entre o circuito de corrente de comando e o circuito de corrente 
principal. Como desvantagens, estão sujeitos a desgaste nos contatos, ruídos nas manobras e limitadas 
velocidades de ligações (10 a 50 ms). 
 Assim como os relés, os contatores funcionam tanto em corrente alternada, como em corrente 
contínua. Os principais contatores, divididos segundo seu campo de aplicação são o contator de potência, 
contator auxiliar e o contator de remanência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Contator 
 
 
 
 
 
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6. LIMITADORES DE CURSO 
 
 Também denominados de “micro switch”, são dispositivos que quando acionados, podem agir da 
seguinte forma: liga, desliga ou liga-desliga. Eletricamente pode ser classificado como um interruptor 
acionado mecanicamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. SENSORES 
 
 Os sensores são elementos emissores de sinais por aproximação, isto é, sem o contato mecânico das 
partes móveis a serem detectadas. Conforme o emprego a que se destinam, podem ser encontrados sensores de 
corrente alternada ou corrente contínua. 
 
 
7.1 Contato “Reed” (Acionamento Magnético) 
 
 Estes elementos são especialmente vantajosos, quando se necessita um alto número de ciclos, quando 
não há espaço suficiente para montagem de chaves fim de curso convencionais, ou quando são solicitadas sob 
condições ambientais adversas (poeira, umidade, etc.) 
 Construtivamente, trata-se de dois contatos colocados no interior de uma ampola de vidro preenchida 
com um gás inerte. Esta ampola é colocada num invólucro que posteriormente é preenchido com resina 
sintética, servindo assim de base para o conjunto. Ao aproximar-se, um imã permanente deste invólucro, o 
campo magnético atravessa a ampola, fazendo com que as duas lâminas no seu interior se juntem, 
estabelecendo um contato elétrico. Removendo-se o imã, o contato é imediatamente desfeito. 
 A figura ilustra este tipo de detector, utilizado como fim de curso, por exemplo, em um cilindro 
pneumático ou hidráulico. Neste caso, o êmbolo do cilindro possui um anel que ao passar sobre o detector 
provoca seu acionamento. Dessa maneira, o fim de curso pode ser instalado no corpo do cilindro, deixando 
sua haste completamente livre para o trabalho que realiza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Deve-se observar que esses elementos só podem ser utilizados naqueles cilindros que possuem anel 
magnético no êmbolo. Um cuidado especial deve ser tomado quanto ao local de instalação destes detectores, o 
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qual não pode conter campos magnéticos alheios, como por exemplo motores, transformadores ou solenóides, 
sob risco de acionamento aleatório dos contatos. 
Esses detectores possuem uma longa vida útil e não necessitam manutenção. Os tempos de comutação 
são curtos, aproximadamente 0,2 ms, podendo atingir cerca de 400 comutações por segundo, e a sensibilidade 
de reação depende do tipo construtivo. 
 
 
7.2 Sensor Indutivo 
 
 Os sensores de proximidade indutivo são equipamentos eletrônicos capazes de detectar a aproximação 
de peças, componentes, elementos de máquinas, que muitas vezes por não possuírem força, peso ou dureza 
suficiente, não possibilitam o uso de chaves fim de curso convencionais. A detecção ocorre sem que haja o 
contato físico entre o acionador e o sensor, aumentando a vida útil do sensor por não possuir peças móveis 
sujeitas a desgastes mecânicos. Os sensores indutivos são constituídos por um circuito oscilador, um circuito 
de disparo e um circuito amplificador. 
 O oscilador gera, através de uma bobina, um campo magnético alternado de alta freqüência, que 
sobressai em forma de calota esférica na face do sensor. Ao ser introduzido neste campo alternado, um campo 
metálico, são produzidas correntes parasitas neste, absorvendo energia do oscilador. Em virtude disso a tensão 
do oscilador cai, acionando o circuito disparador, que emite um sinal. Posteriormente, este sinal é amplificado 
para compatibilizá-lo com a carga a ser comandada. Conforme o emprego a que se destinam, podem ser 
encontrados sensores de corrente alternada ou de corrente contínua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modelo de Sensor Indutivo 
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7.3 Sensor Capacitivo 
 
Os sensores capacitivos reagem a todos materiais, metálicos ou não. O princípio de funcionamento 
baseia-se na geração de um campo elétrico através de um oscilador, controlado por um capacitor. O capacitor 
é formado por duas placas metálicas, carregadas com cargas elétricas opostas, montadas na face sensora, de 
forma a projetar o campo magnético para fora do sensor, formando desta forma um capacitor que possui como 
dielétrico o ar. Quando um material aproxima-se da face sensora, ou seja, do campo elétrico, o dielétrico do 
meio se altera, alterando também o dielétrico do capacitor frontal do sensor. 
Como o oscilador do sensor é controlado pelo capacitor frontal, quando é aproximado um material a 
capacitância também se altera, provocando uma mudança no circuito oscilador. Essa variação é convertida em 
um sinal contínuo, que comparada com um valor padrão passa a atuar no estágio de saída. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Modelo de Sensor Capacitivo 
 
 
7.4 Sensor Óptico 
 
 O princípio de funcionamento dos sensores ópticos baseia-se na existência de dois componentes, o 
emissor e o receptor. O emissor na maioria das vezes é um fotodiodo, ou seja, é a fonte de luz que cria a 
região ativa do sensor. Já o receptor, é um componente fotoelétrico (geralmente um fotodiodo ou um 
fototransistor) que monitora continuamente a intensidade de luz que o atinge. 
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 Quando a luz gerada pelo emissor, de alguma forma atinge o receptor com intensidade suficiente para 
ativá-lo, o sensoriamento é então executado e o sinal óptico é convertido em elétrico, comandando o estágio 
de saída do sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Modelo de Sensor Óptico 
 
 
7.5 Sensor por Reflexão Difusa 
 
 Neste sistema, o emissor e o receptor encontram-se montados no mesmo invólucro, ou seja, no mesmo 
sistema. A luz gerada pelo emissor reflete de forma difusa sobre o objeto a ser sensoriado, de tal forma que 
uma parcela desta luz retorna ao sensor atingindo o receptor. Os sensores ópticos deste tipo de detecção não 
atingem grandes distâncias sensor as (até 360 mm) em função de que na reflexão difusa, apenas uma pequena 
parcela da luz emitida é refletida em direção ao receptor. 
 É importante lembrar que a luz refletida depende de algumas características do objeto a ser sensoriado, 
como a cor, dimensões e o acabamento da superfície. Desta forma, objetos escuro, pequenos, ou com 
superfície altamente rugosa podem, em alguns casos, não serem detectados por esse tipo de sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
 Modelo de Sensor por Reflexão Difusa 
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7.6 Sensor por Retro-reflexão 
 
 Neste caso, além do emissor e do receptor, que são montados no mesmo invólucro, também é 
necessário o auxílio de um espelho refletor para estabelecer uma barreira de luz entre os componentes ópticos. 
Um objeto, ao interromper a barreira de luz, impede achegada da mesma ao receptor ativando o sensor. 
 A distância de acionamento desses sensores depende além de suas características, também das 
dimensões e da qualidade do espelho refletor. O motivo pelo qual os espelhos refletores possibilitam médias 
distâncias de acionamento ao conjunto (até 4,5 m) é o fato de serem constituídos por micro pirâmides que 
formam um ângulo de 90º entre suas paredes, fazendo com que praticamente toda luz emitida seja refletida em 
direção ao ponto de origem. 
 Em função do seu tipo de detecção, os sensores por retro-reflexão são adequados para utilização a 
médias distâncias, na detecção de objetos escuros, pois nesse caso, o importante é interromper o feixe 
luminoso para se executar a comutação do sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Modelo de Sensor por Retro-reflexão 
 
 
7.7 Sensor por Barreira de Luz 
 
 O emissor e o receptor encontram-se montados em invólucros separados, sendo necessário o 
alinhamento desses componentes para colocar o sensor em condições de operar. A luz originária do emissor 
atinge o receptor formando uma barreira de luz entre os componentes. A barreira ao ser interrompida, aciona o 
sensor. 
 Esses sensores são apropriados para grandes distâncias (até 10 m) e isso dependerá exclusivamente de 
suas próprias características. Como para serem acionados, é necessária a interrupção do feixe luminoso, não 
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são indicados para detecção de objetos transparentes, sendo apropriados para detecção de objetos escuros ou 
de superfícies espelhadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Modelo de Sensor por Barreira de Luz 
 
7.8 Cabos de Fibra Óptica 
 
 São elementos que vêm sendo cada vez mais utilizados em conjunto com sensores ópticos. Seu 
princípio de funcionamento é a transmissão da luz por meio de reflexão da mesma no interior da fibra, do 
local do sensoriamento ao sensor óptico. 
 Os cabos de fibra óptica têm sido normalmente aplicados em conjunto com sensores ópticos de 
maneira vantajosa em situações como o sensoriamento em locais de difícil acesso, detecção de objetos em 
locais de temperatura elevada (até 200º), e em aplicações onde o elemento sensor deverá ser fixado em 
peças móveis. Esses elementos são fornecidos em diferentes versões, de maneira a reproduzir as 
formas de detecção dos sensores por reflexão difusa, por retro-reflexão e por barreira de luz. 
 
 
8 TRANSMISSORES ELETRONICOS DE PRESSÃO 
 
 
 São dispositivos que geram um sinal elétrico analógico, proporcional ao valor da pressão à que são 
submetidos. Esses dispositivos vêm sendo largamente utilizados em aplicações como monitoração e controle 
de processos envolvendo pressão, forças de cilindros, nível de líquidos, etc. O sinal de saída gerado pelo 
transmissor pode ser em corrente e/ou em tensão. 
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 O princípio de funcionamento dos transmissores baseia-se na técnica piezo resistiva (strain-Gaugen-
semicondutor) que é hoje a técnica mais usada mundialmente, proporcionando uma operação confiável e alta 
precisão nas leituras. 
 
 
9 SOLENÓIDES 
 
 Um solenóide é simplesmente um tipo especial de eletromagneto, ou seja, funciona pelo princípio do 
eletromagnetismo. Quando uma corrente elétrica passa através de um fio condutor, e por conseqüência têm-se 
duas cargas elétricas em movimento, surge entre elas uma força, a força magnética ou campo magnético. 
Se um condutor for enrolado, formando uma bobina, através de um conjunto de espiras sucessivas 
circulares, o campo magnético tornar-se-á muito mais forte, circulando em torno da bobina e através do 
centro. Embora o campo magnético possa circular no ar, ele circula mais facilmente através do ferro ou do 
aço. Assim, se for colocado em volta da bobina, uma armadura de ferro, o magnetismo será concentrado onde 
é de interesse. 
Se além disso, for colocado um conjunto de aço em forma de “T”(também chamado núcleo), no centro 
da bobina, o magnetismo concentrar-se-á ainda mais. Pelo fato de ser o ferro, excelente condutor, e o ar 
péssimo, o “T” de aço é extraído pelo campo magnético para uma determinada posição, na qual 100% do 
magnetismo circula e trabalha através do metal condutor. Portanto, um solenóide é basicamente constituído 
por um núcleo fixo (armadura), núcleo móvel (“T”), bobina e uma mola de retorno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Componentes de um Solenóide 
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9.1 Solenóides Convencionais 
 
 Dentre os solenóides convencionais existem dois tipos construtivos básicos: solenóides a seco, também 
denominados de air-gap solenoid ou dry-pin solenoid, e os solenóides em banho de óleo, também 
denominados wet-pin solenoid. Quanto ao sinal de alimentação, podem alimentados com corrente contínua ou 
corrente alternada. 
 
9.1.1 Aspectos Construtivos 
 
 Os solenóides a seco, são isolados do fluído hidráulico, e portanto o núcleo móvel se desloca através 
de um espaço de ar quando o solenóide é energizado. Ainda é utilizado, apesar de apresentar alguns 
inconvenientes como a excessiva geração de calor no solenóide, especialmente para solenóides alimentados 
por corrente alternada. O segundo inconveniente, é a necessidade de vedação dinâmica entre o pino de 
acionamento e o corpo da válvula, o que pode permitir eventuais vazamentos de fluído hidráulico para o 
interior do solenóide, e daí para seu exterior. 
 O solenóide em banho de óleo foi desenvolvido para eliminar esse problema, pois nessa concepção, o 
pino de acionamento e o núcleo móvel estão imersos no fluído hidráulico que circula através da válvula, 
estando a bobina e núcleo fixo isolados do óleo, através de um tubo parafusado no corpo da válvula. Com essa 
medida, é permitido um escoamento contínuo do fluído através do núcleo móvel, melhorando a dissipação do 
calor gerado na bobina.O problema de vazamentos é minimizado, pois é utilizado uma vedação estática entre 
o tubo e a carcaça, a qual apresenta características de vedação muito superior a vedação dinâmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modelo Construtivo de um Solenóide 
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9.1.2 Aspectos Operacionais 
 
 O princípio de operação dos solenóides a seco ou em banho de óleo, alimentados por corrente 
alternada ou contínua é muito similar. Quando o solenóide está desenergizado, o núcleo móvel é mantido 
através da ação de uma mola de retorno. Quando é aplicada uma corrente elétrica à bobina, esta gera um 
campo magnético, este campo magnetiza o núcleo móvel e o fixo gerando uma polarização oposta na 
extremidade do núcleo móvel em relação à polarização central do núcleo fixo, o que gera uma força de 
atração entre o núcleo móvel e o núcleo fixo. 
 A força de atração é proporcional a intensidade da corrente elétrica aplicada á bobina, e inversamente 
proporcional ao cubo da distância entre a extremidade do núcleo móvel e o centro do núcleo fixo. Portanto, se 
a corrente aplicada à bobina produzir uma força suficiente para vencer a ação da mola de retorno, haverá o 
início do deslocamento do núcleo móvel. Esse deslocamento causa uma deformação da mola de retorno e uma 
redução da distância entre o núcleo móvel e o fixo, o que aumenta a força de atração magnética. 
 Deve-se ressaltar que o aumento da força da mola de retorno é diretamente proporcional ao 
deslocamento do núcleo fixo, ou seja, a força de atração magnética sofre um aumento bastante superior ao que 
ocorre pela força da mola de retorno, assim iniciando o movimento do núcleo móvel, este segue se deslocando 
até atingir o fim do curso. 
 
 
10 CONFIGURAÇÕES ELÉTRICAS 
 
 
10.1 Corrente Contínua 
 
 Os sensores de proximidade possuem diferentes tipos de estágios de saída, o que se denomina 
configuração elétrica dosensor. A configuração elétrica em corrente contínua é muito usual na área de 
automação de processos e sempre deve ser a primeira opção durante o projeto. 
 
10.1.1 Sensores de Corrente Contínua a 3 e 4 Fios. 
 
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 Os sensores de proximidade em corrente contínua são alimentados por uma fonte em corrente 
contínua. Possuem no estágio de saída um transistor que tem como função chavear (ligar e desligar) a carga 
conectada ao sensor. carga só será energizada quando o acionador entrar na região de sensibilidade do sensor. 
 
Normalmente Fechado (NF):A carga está energizada, pois o transistor de saída está fechado (saturado). A 
carga só será desenergizada quando o acionador entrar na região de sensibilidade do sensor. 
 
Saída Reversora: Em um mesmo sensor, podemos ter uma saída normalmente aberta e outra normalmente 
fechada que permutam quando o sensor é acionado.Quanto a função de saída, podem ser: 
 
 Normalmente Aberto (NA): A carga está desenergizada, pois o transistor de saída está aberto (cortado). A 
 
 A função de chaveamento é uma das características mais importantes dos sensores de corrente 
contínua, pois determina a potência da carga. É conceituada como a máxima corrente que pode ser comutada 
pelo transistor de saída sem danificá-lo. 
 Os sensores de corrente contínua, normalmente possuem proteção contra inversão de polaridade (troca 
do terminal positivo pelo negativo), e opcionalmente podem ser fornecidos com proteção contra curto 
circuito, que protege os sensores contra sobrecarga ou de inversão de conexões. Essa proteção desliga o 
transistor de saída , quando a corrente de carga passa do valor máximo permitido. 
 
10.1.2 Modelos de Corrente Contínua a 2 Fios 
 
 Nesta versão, o estágio de saída possui apenas dois terminais, que devem ser ligados em série com a 
carga. Quando a carga está desenergizada, flui uma pequena corrente residual na carga, e quando a carga está 
energizada surge uma queda de tensão no sensor. Isto porque o sensor é alimentado pela carga (ligada em 
série). 
 
 
10.2 Sensores Tipo Namur 
 
 Esta configuração é muito semelhante aos sensores de corrente contínua convencionais, diferenciando-
se apenas por não possuir o estágio de saída, com o transistor de chaveamento. Sendo normalmente utilizada 
 23 
para sensores indutivos de pequenas dimensões, onde circuitos eletrônicos mais complexos e maiores não 
seriam possíveis de montar. 
 Outra aplicação típica para os sensores Namur, são as atmosferas potencialmente explosivas de 
indústrias Químicas e Petroquímicas, pois não possuem estágio de saída comutando potências elevadas. 
Devem ser conectados com repetidores Digitais Intrinsecamente Seguros (Barreiras de Segurança Intrínseca), 
que são equipamentos capazes de limitar a energia elétrica enviada ao sensor, de forma a não existir energia 
armazenada no sensor, capaz de detonar a atmosfera potencialmente explosiva. 
 A fonte de alimentação para sensores em corrente contínua é muito importante, pois dela depende a 
estabilidade de funcionamento e a vida útil do sensor. Uma boa fonte deve possuir filtros que diminuem os 
efeitos de ruídos elétricos, gerados pelas cargas, que podem danificar os sensores de proximidade e outros 
equipamentos eletrônicos conectados a fonte. Dessa forma indica-se a utilização de fontes reguladas ou 
chaveadas, que apesar de um custo inicial maior, propiciam maior confiabilidade na instalação. 
 
 
10.3 Corrente Alternada 
 
 Os sensores de corrente alternada foram, verdadeiramente, desenvolvidos para a substituição das 
chaves fim de curso. Possuem o estágio de saída composto por um tiristor próprio para chaveamento de 
corrente alternada, conectado exatamente como um contato mecânico. 
 
10.3.1 Sensor de Corrente Alternada à 2 Fios 
 
 Possui no estágio de saída uma ponte retificadora em conjunto com um SCR, tornando o sensor apto a 
conduzir corrente não polarizada (alternada). Quando o estágio de saída está desacionado, o tiristor permanece 
bloqueado e a carga desenergizada, sendo que uma pequena corrente de fuga flui através da carga, necessária 
para manter o sensor funcionando e insuficiente para causar queda de tensão significativa na carga.Quando o 
estágio de saída está acionado, o tiristor de saída passa a conduzir, energizando a carga, restando apenas uma 
pequena queda de tensão no sensor, que não interfere no funcionamento e permite manter o sensor 
alimentado. 
 
10.3.2 Sensor de Corrente Alternada de 3 e 4 Fios 
 24 
 
Estes modelos utilizam tecnologia mais antiga, sendo muito semelhantes aos sensores de corrente 
contínua, pois possui dois fios para alimentação interna e um terceiro que é conectado a carga, podendo ser 
normalmente aberto, fechado ou reversível. 
Os sensores indutivos de Corrente Alternada possuem um varistor que limita a tensão contra-
eletromotriz gerada na abertura das cargas indutivas. Quando a corrente de surto é acima da permitida pelo 
sensor, o varistor tende a limitar, provocando a queima de seus cristais, reduzindo assim a vida útil do sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25 
11 COMANDOS ELETROHIDRÁULICOS BÁSICOS 
 
 
11.1 Comando de um Cilindro de Ação Simples 
 
O êmbolo de um cilindro de ação simples deve avançar pelo acionamento de um botão. Ao soltar-se o 
botão, o cilindro deve retornar a posição final traseira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solução 1 
 
Mediante o acionamento do botão “S1”, fecha-se o circuito de corrente pela bobina “Y1”. A válvula 
solenóide é acionada, o óleo sob pressão vai de “P” para “A” em direção ao cilindro. Este, desloca-se até a 
posição dianteira. 
 26 
Soltando-se o botão “S1”, o circuito de corrente é interrompido, o campo magnético desaparece e em 
conseqüência a válvula 3/2 vias retorna a sua posição de repouso colocando em conexão a saída “A” com o 
tanque. O óleo do cilindro é escoado e este volta a sua posição traseira 
 
Solução 2 
 
Na segunda solução o relé “K1” é ligado pelo botão “S1”. A bobina “Y1” é ligada por um contato 
fechador de “K1” ( ligação indireta), após segue-se a mesma seqüência anteriormente descrita. Esta solução 
deve ser utilizada quando a corrente que circula pela bobina for maior do que a máxima especificada para o 
botão “S1”, ou quando forem necessários travamentos no comando. Nos exemplos seguintes também serão 
apresentadas as duas soluções. 
 
11.2 Comando de um Cilindro de Ação Dupla 
 
O êmbolo de um cilindro de dupla ação deve avançar pelo acionamento de um botão e retornar quando 
este for desacionado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 27 
Solução 
O comando pode ser realizado através de uma válvula de 4/2 vias ou 5/2 vias. Ao ser acionado o botão 
“S1”, a bobina “Y1” é ligada, atuando a válvula direciona, que por sua vez provoca o deslocamento do 
embolo do cilindro para a posição dianteira. Ao ser desacionado, o botão “S1” entra em ação a mola de 
reposição da válvula , colocando-a na posição de repouso, fazendo o retorno do embolo a posição inicial. 
 
 
11.3 Comando de Retorno Automático de um Cilindro 
 
Mediante o toque num botão, o êmbolo de um cilindro deve-se deslocar para a posição dianteira. Ao 
ser atingida esta posição, o êmbolo deverá retornar automaticamente a posição traseira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 28 
Solução 
 
Ao ser pressionado o botão “S1”, é energizada a bobina “Y1”. A válvula direcional de 4/2 vias é 
comutada e o êmbolo avança. Ao chegar numa posição dianteira uma válvula fim de curso uma válvula “S2” é 
acionada. Esta chave fechao circuito da bobina “Y2” que comuta a válvula, provocando o retorno do êmbolo . 
Deve ser observado que, ao ser tocado “S2”, o botão “S1” deverá estar liberado. 
 
 
12 ELABORAÇÃO INTUITIVA DE UM ESQUEMA DE COMANDO 
 
Finalidade: Dispositivo para o Levantamento de Pacotes 
 
Pacotes que chegam a um dispositivo através de uma esteira transportadora de rolos, deverão ser 
levantados pelo cilindro A. Ao chegar a parte superior , o cilindro B deverá empurrar o pacote para a segunda 
esteira. Após esse movimento o cilindro deverá retornar, e somente quando este alcançar a posição traseira, 
deverá retornar o cilindro B. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A solução deste problema pode ser realizada, utilizando-se para o comando dos cilindros, válvulas 
direcionais com atuação bilateral ( memorização de sinais na parte hidráulica) 
 
 
 
 29 
Solução 
1° Passo 
Desenhar os cilindros A e B com as válvulas direcionais de acionamento bilateral. Marcar as chaves 
fim de curso elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2° Passo 
Desenhar o circuito de corrente de comando e o circuito de corrente principal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No circuito de corrente de comando, é colocado um relé “K1” que é ligado através do botão “S5” ( 
partida) e do fim de curso de verificação da posição inicial “S3”. No circuito de corrente principal, um 
comando fechador de ‘K1” energiza a bobina “Y1” que comando o avanço do cilindro A. O pacote é 
levantado. 
 30 
3º Passo 
 
Desenhar a segunda linha de corrente no circuito de comando e no circuito principal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na posição final dianteira do cilindro A, é acionada uma chave fim de curso “S2”. Através desta 
chave, é ligado o relé “K2”. Um contato fechador do relé “K2” energiza a bobina “Y3”. A válvula direcional é 
acionada, fazendo avançar o cilindro B, que empurra o pacote para a segunda esteira. 
 
 
 31 
4° Passo 
 
Desenhar a terceira linha de corrente no circuito de comando e no circuito principal. Após ter 
empurrado o pacote, o cilindro B aciona a chave fim de curso “S4”. Esta chave liga o relé “K3”. Através de 
um contato fechador de “K3”, a bobina “Y2” é ligada, comandando o retorno do cilindro A, que traz de volta 
a plataforma de elevação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 32 
5° Passo 
 
Desenhar a quarta linha de corrente no circuito de comando e no circuito principal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na posição traseira, o cilindro A aciona a chave fim de curso “S1”. Esta chave liga o relé “K4”, que 
por sua vez liga através de um fechador a bobina “Y4”. O cilindro B retrocede e aciona ao chegar atrás, a 
chave fim de curso “S3” que possibilita, ao ser dada uma nova partida através de “S5” a realização de uma 
nova operação. 
 
 
 33 
13 CIRCUITOS PARA EXERCÍCIO 
 
13.1 Acionamento de um cilindro de dupla ação com válvula 4/2 vias de retorno por mola com 
pressostato para fazer a vantagem no fim do curso de retorno. 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 34 
13.2 O acionamento do cilindro deve ser contínuo, e quando chegar em M2 deverá contar um tempo 
para retornar. 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 35 
13.3 O cilindro deve avançar até M2, quando o motor hidráulico começa a girar durante cinco 
segundos. Em seguida, o cilindro retorna e motor fica parado (ciclo contínuo). 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 36 
13.4. O acionamento do cilindro deve ser contínuo. Ao atingir determinado numero de ciclos, o mesmo 
deverá para aguardando determinado tempo para prosseguir. 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 37 
13.5 Desenvolva o circuito elétrico de modo que a freqüência de funcionamento seja A+ (avança), B+ 
(avança), A – (retorna) e B – (retorna). 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 38 
13.6 Seqüência de movimentos A+, B+, A-, B- 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 39 
13.7 O êmbolo de um cilindro de dupla ação deve avançar pelo acionamento de um botão e retornar 
quando do desacionameto deste botão (usando relé) 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 40 
13.8 O êmbolo de um cilindro de dupla ação deve avançar pelo acionamento de um botão, e retornar 
quando um fim de curso for acionado. 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 41 
13.9 Acionamento de um cilindro de dupla ação com válvula 4/2 vias e duplo solenóide (memória). 
Dois botões em série acionam o avanço e o outro botão o retorno. 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 42 
13.10 Acionamento de um cilindro de dupla ação com válvula 4/2 vias duplo solenóide (memória). 
Um botão aciona o avanço e um fim de curso aciona o retorno. 
 
Esquema Hidráulico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema Elétrico 
 
+ __________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
- ____________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 43 
14 INTRODUÇÃO AO CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL (CLP) 
 
 O Controlador Lógico Programável (CLP) nasceu dentro da indústria automobilística americana, 
especificamente na Hidronic Division da General Motors no ano de 1968, com a finalidade de substituiros 
painéis elétricos a relé. Esses painéis tinham que ser modificados ou trocados toda vez que fosse feita uma 
alteração no produto, ou no processo de fabricação. 
 O CLP é um equipamento eletrônico digital que possui uma memória programável para armazenar 
instruções que implementam funções lógicas, podendo ser definidas ou alteradas através de um programa. 
Permitindo assim, a execução de comandos na monitoração de máquinas e processos. Além dessa 
versatilidade, também podem executar funções como temporização, contagem, seqüência e controle que 
variam de um equipamento para outro. 
 Como características, um CLP basicamente apresenta: 
• Hardware e/ou dispositivo de controle de fácil e rápida programação ou reprogramação com a mínima 
interrupção na produção. 
• Capacidade de operação em ambiente industrial. 
• Baixo consumo de energia. 
• Compatibilidade com diferentes tipos de sinais de entrada e saída. 
• Capacidade de alimentar, de forma contínua ou chaveada, cargas que consomem correntes de até 2 
Ampéres. 
• Conexão com outros CLPs através da rede de comunicação. 
• Custo de compra e instalação competitivo em relação aos sistemas de controle convencionais. 
 
 
14.1 Estrutura Básica 
 
 O controlador programável tem sua estrutura baseada no hardware de um computador, tendo portanto, 
uma unidade central de processamento, interfaces de entrada e saída e memórias. 
 As principais diferenças em relação a um computador comum estão relacionadas a qualidade da fonte 
de alimentação, que possui características ótimas de filtragem e estabilização, interfaces de E/S imune a 
ruídos e um invólucro específico para aplicações industriais. Tem-se também um terminal usado para a 
programação do CLP. 
 
 44 
14.1.1 Terminal de Programação 
 
 O terminal de programação é um dispositivo (periférico) que conectado temporariamente ao CLP 
permite introduzir o programa do usuário e configuração do sistema. Pode ser um equipamento dedicado, ou 
seja, um terminal que só tem utilidade como programador de um determinado fabricante de CLP, ou um 
software que transforma um computador pessoal em um programador. 
Neste periférico, através de uma linguagem, na maioria das vezes, de fácil entendimento e utilização, 
será feita a codificação das informações vindas do usuário numa linguagem que possa ser entendida pelo 
processador de um CLP. Dependendo do tipo de Terminal de Programação, poderão ser realizadas algumas 
funções como: 
• Elaboração do programa do usuário 
• Análise do conteúdo dos endereços de memória 
• Introdução de novas instruções 
• Modificação de instruções existentes 
 
14.1.2 Unidade Central de Processamento 
 
 A Unidade Central de Processamento (UCP), ou processador, é o responsável pelo processamento do 
programa, isto é, coleta os dados dos cartões de entrada, efetua o processamento segundo o programa do 
usuário, armazena na memória e envia o sinal para os cartões de saída como resposta ao processamento. 
 Geralmente cada CLP tem uma UCP, e sua classificação de fabricação está dividida em duas classes. 
Na filosofia compacta de fabricação de CLPs, a UCP pode controlar vários pontos de entrada e saída, que 
estão fisicamente compactadas a esta unidade. Já na filosofia modular de fabricação de CLPs, tem-se uma 
unidade separada, conectada a módulos onde se situam cartões de entrada e saída. 
 
14.1.3 Memória 
 
 O sistema de memória é uma parte de vital importância no processador de um controlador 
programável, pois armazena todas as instruções assim como os dados necessários para executá-las. 
 45 
 As informações armazenadas num sistema de memória são chamadas palavras de memória, que são 
formadas sempre com o mesmo número de bits. A capacidade de memória de um CLP é definida em função 
do número de palavras de memória previstas para o sistema. 
 A memória do computador é onde se armazenam os dados que devem ser manipulados pelo 
computador (chamada memória de dados) e também onde está armazenado o programa do computador 
(memória de programa). 
 Aparentemente não existe uma diferença física entre as memórias de programa, apenas se utilizam 
memórias fixas para armazenar dados fixos ou programas e memórias que podem ser alteradas pelo sistema 
para armazenar dados que podem variar de acordo com o programa. Independente do tipo de memória 
utilizada, o mapa de memória de um Controlador Programável pode ser dividido em cinco áreas principais: 
• Memória Executiva 
• Memória do Sistema 
• Memória de Status dos cartões de E/S ou Imagem 
• Memória de Dados 
• Memória do Usuário 
 
Memória Executiva 
 
É formada por memórias do tipo ROM ou PROM, e em seu conteúdo está armazenado o sistema 
operacional responsável por todas as operações que são realizadas no CLP. O usuário não tem acesso a esta 
área da memória. 
 
Memória do Sistema 
 
Esta área é formada por memórias tipo RAM, pois terá seu conteúdo constantemente alterado pelo 
sistema operacional. Armazena resultados e/ou operações intermediárias geradas pelo sistema, quando 
necessário. Pode ser considerada como um tipo de rascunho e não pode ser alterada nem acessada pelo 
usuário. 
 
Memória de Status dos cartões de E/S ou Imagem 
 
 46 
 A memória de status dos módulos de entrada e saída são do tipo RAM. O processador, após ter 
efetuado a leitura de todos os estados de todas as entradas, armazena essas informações na área denominada 
status das entradas ou imagem das entradas. Após o processamento dessas informações, os resultados serão 
armazenados na área denominada status das saídas ou imagem das saídas. 
 
Memória de Dados 
 
 As memórias de dados são do tipo RAM, e armazenam valores do processamento das instruções 
utilizadas pelo programa do usuário. Funções de temporização, contagem, aritméticas e especiais, necessitam 
de uma área de memória para armazenamento de dados. 
 
Memória do Usuário 
 
 A UCP efetuará a leitura das instruções contidas nesta área a fim de executar o programa do usuário, 
de acordo com os procedimentos pré-determinados pelo sistema operacional. As memórias destinadas ao 
usuário podem ser do tipo RAM, RAM/EPROM e RAM/EEPROM. 
 
14.1.4 Dispositivos de Entrada e Saída 
 
 São os circuitos responsáveis pela interação entre o homem e a máquina, podendo o homem, introduzir 
ou receber informações da máquina.Todos eles tem por função a transformação de sinais elétricos codificados 
pela maquina em dados que possam ser manipulados posteriormente ou imediatamente entendidos. As 
estruturas de entrada e saída são encarregadas de filtrar os vários sinais enviados ou recebidos dos 
componentes externos do sistema de controle. Esses componentes podem ser botões, chaves fim de curso, 
contatos de relés, sensores, etc. 
 Em ambientes industriais, esses sinais de E/S podem conter ruídos, que podem causar operação falha 
da UCP, se o ruído alcançar seus circuitos. Dessa forma, a estrutura de E/S protege a UCP, assegurando 
informações confiáveis 
 Os módulos de entrada são interfaces entre os sensores localizados no campo e a lógica de controle de 
um computador programável. Esses módulos são constituídos de cartões eletrônicos, cada qual com a 
 47 
capacidade para receber um certo número de variáveis.Os elementos que informam a condição de grandeza 
aos cartões são os Elementos Discretos e Elementos Analógicos. 
 Os módulos de saída são elementos que fazem a interface entre o processador e os elementos 
atuadores. Esses módulos são constituídos de cartões eletrônicos, com a capacidade de enviar sinal para os 
atuadores, resultante do processamento da lógica de controle. Os cartões de saída irão atuar basicamentedois 
tipos: Atuadores Discretos e Atuadores Analógicos. 
 
 
14.2 Princípio de Funcionamento de um CLP 
 
 Um Controlador Lógico Programável tem seu funcionamento baseado num sistema de 
microcomputador onde se tem uma estrutura de software que realiza continuamente ciclos de varredura. 
Basicamente a UCP de um controlador programável possui dois estados de operação: programação e 
execução. 
 Na programação, o CLP não executa o programa, isto é, não assume nenhuma lógica de controle, 
ficando preparado para ser configurado ou receber novos programas ou até modificações de programas já 
instalados. A execução é o estado em que o CLP assume a função de execução do programa do usuário. Neste 
estado, alguns controladores podem sofrer modificações de programa. 
 Ao ser energizado, estando o CLP no estado de execução, o mesmo cumpre uma rotina de 
inicialização gerada em seu sistema operacional. Essa rotina realiza as seguintes tarefas: 
• Limpeza da memória imagem para operandos não retentivos. 
• Teste de memória RAM. 
• Teste de executabilidade do programa. 
 Após a execução desta rotina, a UCP passa a fazer uma varredura (ciclo) constante, isto é, uma leitura 
seqüencial das instruções em loop (laço). Entretanto, no loop, o primeiro passo a ser executado é a leitura dos 
pontos de entrada. Com a leitura do último ponto, irá ocorrer a transferência de todos os valores para a 
chamada memória ou tabela imagem das entradas. 
 Após a gravação dos valores na tabela imagem, o processador inicia a execução do programa do 
usuário de acordo com as instruções armazenadas na memória. 
 48 
 Terminando o processamento do programa, os valores obtidos nesse processamento, serão transferidos 
para a chamada memória ou tabela imagem das saídas, como também a transferência de outros operandos, 
como resultados aritméticos, contagens, etc. 
 Ao término da atualização da tabela imagem, será feita a transferência dos valores da tabela imagem 
das saídas, para os cartões de saída, fechando o loop. Nesse momento é iniciado um novo loop. 
 O termo varredura ou scan, são usados para dar nome a um ciclo completo de operação (loop).O tempo 
gasto para a execução do ciclo completo é chamado Tempo de Varredura, e depende do tamanho do programa 
do usuário, e da quantidade de pontos de entrada e saída. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Princípio de Funcionamento de um CLP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 49 
15 SIMBOLOGIA 
 
Elemento de ligação breve (contato em caso de movimento em ambos os sentidos) 
 
Elemento de ligação breve (contato somente em movimentos no sentido da seta) 
 
 
• Elementos de Contato Retardado ou Interrupção de Contato Retardado 
Abridor – abre com retardo 
 
Fechador – fecha com retardo 
 
Abridor – abre com retardo 
 
Fechador – fecha com retardo 
 
 
• Símbolos para Elementos de Contato 
Elemento de contato fechador – acionamento manual por apertar 
 
Elemento de posicionamento com abridor – a acionamento manual por puxar 
 
Elemento de posicionamento com fechador – posicionamento manual por virar 
 
• Acionamentos 
Acionamento manual 
 
 Por pedal 
 
Por chave 
 
 50 
Por came 
 
Trava 
 
Bloqueio em um sentido 
 
Bloqueio em ambos os sentidos 
 
Acionamento por êmbolo 
 
 
• Acionamento Eletromecânicos e Eletromagnéticos 
Acionamento geral, para relé ou contador 
 
Acionamento eletromecânico com indicação de um enrolamento ativo 
 
Acionamento eletromecânico com dois enrolamentos ativos no mesmo sentido 
 
Acionamento eletromecânico com dois enrolamentos ativos em sentidos opostos 
 
• Acionamento Eletromecânico para Relés e Contatores 
 
Acionamento eletrônico com retardo na ligação 
 
Acionamento eletrônico com retardo no desligamento 
 
Contator – Relé 
 
Relé de remanência 
 
Relé de corrente alternada 
 51 
 
Acionamento eletromecânico com duas posições de comando 
 
Relé com impulso de corrente 
 
Relé Biestável 
 
Relé de intermitência 
 
Relé com retardo na ligação 
 
Relé com retardo no desligamento 
 
• Indicadores 
Indicador Luminoso com ajuste para escurecimento 
 
Indicador com lâmpada fluorescente 
 
Indicador de ponteiro, sinais visuais e indicadores de direção 
 
Contador 
 
Buzina ou corneta 
 
Sirene 
 
• Tipos de Tensão e Corrente 
Corrente Continua 
Geral 
 
 52 
 
Corrente Alternada 
Geral 
 
Com indicação de freqüência 
 
Corrente continua e alternada 
 
Corrente mista 
 
• Tipos de Ligações Gerais 
Ligação em série 
 
Ligação em paralelo 
 
Ligação em ponte 
 
• Sistemas Trifásicos 
Ligação em triangulo 
 
Ligação em estrela 
 
• Instrumentos de Medição 
Amperímetro 
 
Voltímetro 
 
Voltímetro para tensão contínua e alternada 
 
Instrumentos para medições múltiplas (tensão, corrente e resistência) 
 
 53 
• Máquinas Elétricas 
Gerador de corrente continua 
 
Gerador de corrente alternada 
 
Motor de corrente continua 
 
Motor de corrente alternada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 54 
16 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
CAMARGO, G.de O. Comandos Hidráulicos 3. CLP associado a Eletro-Hidráulica. CTAI- Centro de 
Tecnologia em Automação e Informática. 2º edição. Florianópolis,2000. 
 
CAMARGO, G.de O. Eletro-Hidráulica. CTAI- Centro de Tecnologia em Automação e Informática. 
Florianópolis, 1999. 
 
FREITAS, L. F. Relatório 3 – Comando Lógico Programável. Controle do Nível de Líquido. UNISUL - 
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2002.