ELETROPNEUMÁTICA - Introdução

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Disciplina – Automação em Sistemas Industriais
Eletropneumática
Notas de Aula
Eletropneumática
Prof.°MSc. Fernando Fortunato
Email – fortunato@uninove.br
2013
Objetivos Objetivos da Aulada Aula
• Fornecer conhecimentos básicos sobre a eletropneumática:
� interpretar circuitos eletropneumáticos;
� realizar projetos de circuitos eletropneumáticos.
IntroduçãoIntrodução
• Eletropneumática é um sistema que utiliza as energias “elétrica” e
“pneumática”, para executar um determinado trabalho (GONÇALVES,
1985).
• Nas válvulas pneumáticas convencionais, o acionamento pode ser• Nas válvulas pneumáticas convencionais, o acionamento pode ser
executado de forma: manual; mecânica; ou pneumática (FIALHO, 2012).
• Nas válvulas eletropneumáticas a comutação [interligação de pelo
menos dois pontos do circuito], ocorre com um impulso elétrico gerado
por uma bobina (FIALHO, 2012).
Eletricidade básicaEletricidade básica
• A unidade de medida para a tensão elétrica é o “Volt” [V] (PARKER
TRAINING, 2005).
• Tensão continua é aquela cuja intensidade e sentido não variam em
função do tempo. Exemplo: pilha (PARKER TRAINING, 2005).
• Para indicar tensão contínua - "VCC". Exemplo: 12 VCC
Figura 1 – Gráfico que representa a tensão continua (PARKER TRAINING, 2005).
Eletricidade básicaEletricidade básica
• Tensão alternada é aquela que varia sua intensidade e sentido em
função do tempo. Exemplo: energia elétrica produzida em usinas
hidrelétricas (PARKER TRAINING, 2005).
• Para indicar tensão alternada - “VCA”. Exemplo: 220 VCA
Figura 2 – Gráfico que representa a tensão alternada (PARKER TRAINING, 2005).
Elementos elétricosElementos elétricos
• Os circuitos elétricos que fazem parte dos sistemas eletropneumáticos,
são compostos por (PARKER TRAINING, 2005):
� elementos de entrada de sinais elétricos;
� elementos de processamento de sinais;
� elementos de saída de sinais.
Elementos elétricosElementos elétricos
• Os circuitos elétricos que fazem parte dos sistemas eletropneumáticos,
são compostos por (PARKER TRAINING, 2005):
� elementos de entrada de sinais elétricos;
� elementos de processamento de sinais;
� elementos de saída de sinais.
Elementos de entrada de sinais elétricosElementos de entrada de sinais elétricos
• Componentes que permitem energizar ou desenergizar o circuito. Podem
atuar através de uma ação: muscular; mecânica; e/ou elétrica (PARKER
TRAINING, 2005).
• Tipos de elementos de entrada (GONÇALVES, 1985; PARKER
TRAINING, 2005):TRAINING, 2005):
� botoeira;
� chave fim de curso.
Elementos de entrada de sinais Elementos de entrada de sinais 
elétricos elétricos -- BotoeiraBotoeira
• Botoeira é um dispositivo elétrico com acionamento manual, dotado de
pelo menos dois contatos, um aberto e outro fechado (PARKER
TRAINING, 2005).
• Tipos de acionamento (FIALHO, 2012):• Tipos de acionamento (FIALHO, 2012):
� chave impulso sem retenção (botão tipo pulsador);
� chave com retenção ou trava.
Elementos de entrada de sinais Elementos de entrada de sinais 
elétricos elétricos -- BotoeiraBotoeira
� chave impulso sem retenção (botão tipo pulsador).
o É dotada de um botão pulsador, que fica acionado enquanto
houver uma força externa atuando sobre ele (FIALHO, 2012).
Figura 3 – Chave impulso sem retenção (Adaptado de PARKER TRAINING, 2005).
Simbologia
Elementos de entrada de sinais Elementos de entrada de sinais 
elétricos elétricos -- BotoeiraBotoeira
Exemplo (PARKER TRAINING, 2005):
• Se o botão “não” for acionado, os
contatos 11 e 12 permanecem fechados,
permitindo a passagem da corrente
elétrica, ao mesmo tempo em que os
contatos 13 e 14 se mantêm abertos,
interrompendo a passagem da corrente.interrompendo a passagem da corrente.
• Quando o botão é acionado, os contatos
se invertem de forma que o fechado abre
e o aberto fecha.
• Soltando o botão, os contatos voltam à
posição inicial pela ação da mola de
retorno.
Figura 4 – Chave impulso sem 
retenção (Adaptado de 
PARKER TRAINING, 2005).
Elementos de entrada de sinais Elementos de entrada de sinais 
elétricos elétricos -- BotoeiraBotoeira
� chave com retenção ou trava.
o Quando este dispositivo é acionado, ele permanece nesta
condição até que uma nova ação semelhante seja executada
(FIALHO, 2012).
SimbologiaSimbologia
Figura 5 – Chave com retenção ou trava –
Botão giratório (Adaptado de PARKER 
TRAINING, 2005).
Figura 6 – Chave com retenção ou trava –
Botão de emergência (Adaptado de PARKER 
TRAINING, 2005).
Elementos de entrada de sinais Elementos de entrada de sinais 
elétricos elétricos -- BotoeiraBotoeira
• As características construtivas são as mesmas, ou seja, mesmo número de
contatos e bornes [terminais para conexão de energia] (PARKER TRAINING,
2005).
• O botão tipo cogumelo, também é conhecido como botão soco-trava. Após
ser acionado, o retorno à sua posição inicial ocorre por meio de um pequeno
giro no sentido horário (PARKER TRAINING, 2005).
Elementos de entrada de sinais Elementos de entrada de sinais 
elétricos elétricos -- Chave fim de cursoChave fim de curso
• As chaves fim de curso são comutadores elétricos [interligam dois pontos do
circuito] acionados por rolete mecânico (PARKER TRAINING, 2005).
• Chaves fim de curso são normalmente instaladas próximas a cabeçotes
móveis de máquinas ou ao longo do curso da haste dos cilindros
pneumáticos (PARKER TRAINING, 2005).
Figura 7 – Chave fim de curso tipo rolete (Adaptado de PARKER TRAINING, 2005).
Simbologia
Elementos elétricosElementos elétricos
• Os circuitos elétricos que fazem parte dos sistemas eletropneumáticos,
são compostos por (PARKER TRAINING, 2005):
� elementos de entrada de sinais elétricos;
� elementos de processamento de sinais;
� elementos de saída de sinais.
Elementos de processamento de sinais Elementos de processamento de sinais 
• São os elementos responsáveis por analisar e combinar as informações da
entrada de sinais, para que comando elétrico tenha o comportamento
esperado (PARKER TRAINING, 2005).
• Tipos de elemento de processamento de sinais (PARKER TRAINING, 2005):
� relé auxiliar;� relé auxiliar;
� relé temporizador;
� relé contador.
• Relé segundo Fialho (2012) “É um dispositivo acionado por campo
eletromagnético. Ele é formado por uma bobina e conjunto de contatos [...]”.
Elementos de processamento de Elementos de processamento de 
sinais sinais -- Relé auxiliarRelé auxiliar
� relé auxiliar.
Simbologia
Figura 8 – Relé auxiliar (Adaptado de PARKER TRAINING, 2005).
• Se a bobina for energizada, todos os contatos abertos do circuito fecham,
deste modo, a corrente elétrica é conduzida, enquanto, os contatos fechados
abrem interrompendo a corrente (PARKER TRAINING, 2005).
• Quando a bobina é desligada, ocorre a ação de uma mola que posiciona os
contatos em suas posições originais (PARKER TRAINING, 2005).
Elementos de processamento de Elementos de processamento de 
sinais sinais -- Relé temporizadorRelé temporizador
� relé temporizador com retardo na energização.
o É um dispositivo elétricos que atrasa a energização do contato
comutador (PARKER TRAINING, 2005).
Simbologia
Figura 9 – Relé temporizador com retardo na energização (Adaptado de PARKER TRAINING, 
2005).
Elementos de processamento de Elementos de processamento de 
sinais sinais -- Relé temporizador Relé temporizador 
• Se a bobina do relé temporizador for energizada, o potenciômetro
[componente dotado de uma resistência elétrica ajustável], retarda o
acionamento do contato comutador de acordo com o tempo pré-estabelecido
(PARKER TRAINING, 2005).
• Exemplo (PARKER TRAINING, 2005): tempo ajustado no potenciômetro foi
10 segundos. O temporizador vai esperar esse período de tempo, após a
bobina ser energizada. Quando a bobinaé desenergizada, o contato
comutador retorna a sua posição original.
Elementos de processamento de Elementos de processamento de 
sinais sinais -- Relé ContadorRelé Contador
� relé contador é um dispositivo que registra o número de pulsos
elétricos enviados pelo circuito; e envia um sinal quando a contagem
chegar ao valor pré-estabelecido (PARKER TRAINING, 2005).
Figura 10 – Relé contador (Adaptado de PARKER TRAINING, 2005).
Simbologia
Elementos de processamento de Elementos de processamento de 
sinais sinais -- Relé contadorRelé contador
• Exemplo (PARKER TRAINING, 2005): controlar o numero de movimentos da
máquina, visando o controle da quantidade de peças que serão produzidas,
ou seja, interromper a produção quando a contagem atingir o valor pré-
estabelecido.estabelecido.
Elementos elétricosElementos elétricos
• Os circuitos elétricos que fazem parte dos sistemas eletropneumáticos,
são compostos por (PARKER TRAINING, 2005):
� elementos de entrada de sinais elétricos;
� elementos de processamento de sinais;
� elementos de saída de sinais.
Elementos de saída de sinais Elementos de saída de sinais 
• São os elementos que recebem as ordens enviadas e processadas; e
executam o trabalho no circuito elétrico (PARKER TRAINING, 2005).
• Tipos de elementos de saída de sinais (PARKER TRAINING, 2005):
� indicador luminoso e sonoro;
� solenoides de válvulas.
Elementos de saída de sinais Elementos de saída de sinais –– Indicador luminoso e Indicador luminoso e 
sonorosonoro
� indicador luminoso e sonoro.
Simbologia
Figura 11 – Indicador luminoso e sonoro (Adaptado de PARKER TRAINING, 2005).
luminoso
sonoro
Elementos de saída de sinais Elementos de saída de sinais –– Indicador luminoso e Indicador luminoso e 
sonorosonoro
� indicador luminoso.
o É composto por lâmpadas incandescentes ou LED’s, que são
utilizadas para sinalização visual de eventos do processo
(PARKER TRAINING, 2005).
o São utilizados em locais de fácil visualização (PARKER
TRAINING, 2005).
Elementos de saída de sinais Elementos de saída de sinais –– Indicador luminoso e Indicador luminoso e 
sonorosonoro
� indicador sonoro.
o É composto por sirenes, campainhas e buzinas utilizadas para a
sinalização acústica de eventos do processo (PARKER TRAINING,
2005).
o Os indicadores sonoros devem ser instalados em locais de difícil
visibilidade, ou seja, em local onde um indicador luminoso seria
inviável (PARKER TRAINING, 2005).
Elementos de saída de sinais Elementos de saída de sinais -- SolenoideSolenoide
• São bobinas magnéticas, que após serem energizadas geram um campo
eletromagnético capaz de atrair elementos ferrosos (FIALHO, 2012).
Figura 12 – Solenoides (Adaptado de PARKER TRAINING, 2005).
Simbologia
Elementos de saída de sinais Elementos de saída de sinais -- SolenoideSolenoide
• Principais partes da bobina do solenoide (PARKER TRAINING, 2005).
• A bobina do solenoide é
enrolada em um eixo preso a
estrutura da válvula (PARKER
TRAINING, 2005).
Figura 13 – Principais partes da bobina 
do solenoide (PARKER TRAINING, 2005).
• Quando a corrente elétrica
percorre a bobina, o campo
eletromagnético empurra o
carretel na direção oposta ao
solenoide, para modificar a
posição da válvula (PARKER
TRAINING, 2005).
Elementos de processamento de Elementos de processamento de 
sinais sinais -- SolenoideSolenoide
• Acionamento da válvula por
solenoide (PARKER TRAINING,
2005).
• As bobinas operam com tensões
Solenoide 
desligado
A mola mantém o 
embolo apoiado em 
seu assento inferior 
O fluxo de ar comprimido 
de “P” para “A” permanece 
fechado pela junta de • As bobinas operam com tensões
de 12 a 240 V (FIALHO, 2012).
o Tensão continua – 12 a 24 V.
o Tensão alternada – 110 a 220 V.
vedação montada na base 
do embolo
O campo magnético 
gerado pela bobina 
atrai o embolo da 
válvula para cima
Quando o solenoide é 
energizado...
... Abrindo a 
passagem de ar 
comprimido de “P” 
para “A”.
Figura 14 – Acionamento da válvula por solenoide (PARKER TRAINING, 2005).
Circuitos eletropneumáticosCircuitos eletropneumáticos
• Parker Training (2005) define os circuitos eletropneumáticos como
“[...] esquemas de comando e acionamento que representam os
componentes pneumáticos e elétricos empregados em máquinascomponentes pneumáticos e elétricos empregados em máquinas
e equipamentos industriais, bem como a interação entre esses
elementos para se conseguir o funcionamento desejado e os
movimentos exigidos do sistema mecânico [...]”.
Exemplo 1 Exemplo 1 
• Ao acionar o botão de comando, a haste do cilindro de simples ação com
retorno por mola deve avançar. Enquanto o botão estiver acionado, a haste
deverá permanecer avançada. Ao soltar o botão, o cilindro deve retornar à
sua posição inicial (PARKER TRAINING, 2005).
Exemplo 1 Exemplo 1 -- ExplicaçãoExplicação
• O presente circuito
eletropneumático possui os
seguintes componentes: 1
cilindro de simples ação com
retorno por mola; 1 válvula
direcional de 3 vias/duas
posições com acionamento
elétrico por solenoide e retorno
por mola; 1 unidade depor mola; 1 unidade de
conservação; e 1 compressor
(PARKER TRAINING, 2005).
• O circuito elétrico é acionado
quando um botão de comando
pulsador com contato
normalmente aberto [S1] é
pressionado (PARKER
TRAINING, 2005).
Exemplo 1 Exemplo 1 -- ExplicaçãoExplicação
• Quando o botão S1 é
pressionado, o solenoide Y1 da
válvula direcional é energizado,
desta forma, o seu carretel é
repelido para a direita [devido a
ação eletromagnética], abrindo
a passagem do ar comprimido
do pórtico 1 para o 2, edo pórtico 1 para o 2, e
bloqueando a descarga do ar
para a atmosfera [pórtico 3]. O
ar comprimido é direcionado até
a entrada do cilindro,
consequentemente, a sua haste
avança comprimindo a mola
(PARKER TRAINING, 2005).
Exemplo 1 Exemplo 1 –– Explicação Explicação -- ContinuaçãoContinuação
• Enquanto o botão de comando S1 for mantido acionado, o solenoide Y1
permanece energizado e a haste do cilindro continua avançada (PARKER
TRAINING, 2005).
Exemplo 1 Exemplo 1 –– Explicação Explicação -- ContinuaçãoContinuação
• Quando a energia do circuito é cortada [o botão S1 não é pressionado], o seu
contato, que havia fechado, abre automaticamente e interrompe a passagem
da corrente elétrica, desenergizando a bobina do solenoide Y1. A mola da
válvula direcional empurra o carretel para a esquerda, bloqueando o pórtico 1
e interligando os pórticos 2 e 3. O ar comprimido presente na traseira do
cilindro escapa para a atmosfera; a ação da mola do cilindro faz com que a
haste retorne a sua posição inicial (PARKER TRAINING, 2005).
Exemplo 2 Exemplo 2 
• Ao acionar o botão de comando S1, a haste do cilindro de simples ação
com retorno por mola, deve avançar ao mesmo tempo em que um sinal
luminoso é ligado. Enquanto o botão estiver pressionado, a haste deve
permanecer avançada e o sinal luminoso aceso. Quando o circuito é
desenergizado [quando o botão S1 deixa de ser pressionado], o cilindro
retorna à sua posição inicial e o indicador luminoso é desligado (PARKER
TRAINING, 2005).
Exemplo 3 Exemplo 3 
• Ao acionar o botão de comando, a haste do cilindro de simples ação com
retorno por mola deve avançar. Enquanto o botão estiver acionado, a haste
deverá permanecer avançada. Quando o botão S1 deixa de ser
pressionado, o cilindro deve retornar à sua posição inicial. Se o botão de
“Emergência” for pressionado, a haste do cilindro deve retornar
imediatamente a sua posição inicial.
Exemplo 4 Exemplo 4 
• Ao acionar uma chave com retenção [botão giratório com trava], a haste do
cilindro de simples ação com retorno por mola, deve avançar após o
período de 5 segundos. Enquanto a chave com retenção estiver acionada, a
haste docilindro deve permanecer avançada. Se a chave com retenção
tiver seu estado modificado [desligado], o cilindro deve retornar à sua
posição inicial (SAUL, 2010).
Exemplo 5 Exemplo 5 
• Ao acionar o botão de comando S1 cinco vezes (cinco pulsos elétricos), a
haste do cilindro de dupla ação deve avançar e permanecer neste estado.
Quando o botão reset pressionado, a haste do cilindro deve retornar a sua
posição inicial (SAUL, 2010).
44
1
Exemplo 6 Exemplo 6 
• Ao acionar o botão de comando S1, a haste do cilindro de dupla ação deve
avançar e permanecer neste estado. Quando o botão de comando S2 é
acionado, a haste do cilindro de dupla ação deve retornar a sua posição
inicial (SAUL, 2010).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Bancada didática da FESTO (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 15 – Bancada didática da FESTO (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Fonte de alimentação (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 16 – Bancada didática da FESTO (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Distribuidor elétrico (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 17 – Distribuidor elétrico (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Eletroválvula direcional de 3/2 vias NF (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 18 – Eletroválvula direcional de 3/2 vias NF (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Eletroválvula direcional de 5/2 vias NF (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 19 – Eletroválvula direcional de 5/2 vias NF (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Placa de botões de comando elétrico (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 20 – Placa de botões de comando elétrico (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Botão de emergência (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 21 – Botão de emergência (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Placa temporizadora (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 22 – Placa temporizadora (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Contador digital (FESTO DIDACTIC, 2004).
Figura 23 – Contador digital (FESTO DIDACTIC, 2004).
Elementos do Laboratório Elementos do Laboratório -- EletropneumáticaEletropneumática
• Jogo de cabos elétricos com pinos tipo banana (FESTO DIDACTIC,
2004).
Figura 24 – Jogo de cabos elétricos (FESTO DIDACTIC, 2004).
REFERÊNCIASREFERÊNCIAS
FESTO DIDACTIC. Catálogos de componentes pneumáticos e elétricos. 2004. In: site – FESTO.
Disponível em: <www.festo-
didactic.com/download.php?name=Cat%C3%A1logo%20Bancada%20de%20Pneum%C3%A1tica
%20Nacional.pdf&c_id=1100&file=cat_logo_de_componentes_pneum_ticos_e_el_tricos_festo.pdf>
. Acesso em: 11 out. 2012.
FIALHO, A. B. Automação Pneumática. 7. Ed. São Paulo: Editora Érica Ltda., 2012.
GONÇALVES, M. A. et al. Eletropneumática. São Paulo: SENAI, 1985.
PARKER TRAINING. Tecnologia Eletropneumática Industrial - Apostila M1002-2 BR. Jacareí,
2005.
SAUL, P. Eletropneumática - Técnicas de comando - Exercícios. ETEC – Jorge Street –
Disciplina de Instalações de sistemas hidráulicos e pneumáticos II, 2010.