Aula 20 Controle Pneumatico

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Controle Elétrico Hidráulico e Pneumático Prof. Celso de Oliveira – 06/03/2017 82 
 
Controle Pneumático. 
 
Pneumática, (do grego pneuma, que significa fôlego, respiração), utiliza ar comprimido 
para a tecnologia de acionamento e comando. 
 
Primeira aplicação do ar comprimido (±2500 A.C.) em instrumentos musicais e foles. Em 
meados do século 19 começou a ser usada na tecnologia, em locomotivas, correio de tubo, 
ferramentas, etc. Na área de mecanização e automação, iniciou-se em meados do século 20. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Produção e distribuição de ar comprimido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cores usadas pelo AINSI (American National Standard Institute) para os desenhos de circuitos 
pneumáticos: 
Vermelho = Pressão de alimentação (pressão do sistema). Exemplo: Compressor. 
Violeta = Pressão do sistema de transformação de energia intensificada. Ex.: Multiplicador de 
pressão. 
Laranja = Linha de comando, pilotagem ou pressão reduzida. Ex.: Piloagem de uma válvula. 
Amarelo = Restrição no controle de passagem de fluxo. Ex.: Utilização de válvula de controle 
de fluxo. 
Verde = Sucção ou linha de drenagem. Ex.: Sucção do compressor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Compressores. 
 O compressor é uma máquina responsável por transformar energia mecânica (ou 
elétrica) em energia pneumática (ar comprimido), através da compressão do ar atmosférico. 
 
Classificação. 
a. Compressor de deslocamento positivo. Baseia-se na redução de volume do ar. O ar é 
admitido em uma câmara isolada do meio exterior, onde seu volume é gradualmente 
reduzido, processando-se a compressão do ar. 
 
Exemplos: 
 
Compressor de pistão de simples ação. 
 
Compressor de pistão de dupla ação. 
 
 
 
 
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Compressor de Palhetas. 
 
 
 
Compressor helicoidal ou de Parafusos. 
 
Compressor de Lóbulos ou de Roots. 
 
Compressor de diafragma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Compressor de deslocamento dinâmico. A elevação da pressão é obtida por meio de conversão 
de energia cinética em energia de pressão, durante a passagem do ar através do compressor. O 
ar admitido é colocado em contato com impulsores (rotor laminado), dotados de alta 
velocidade. Este ar é acelerado, atingindo velocidades elevadas e conseqüentemente, os 
impulsores transmitem energia cinética ao ar. Posteriormente, seu escoamento é retardado por 
meio de difusores, obrigando a elevação de pressão. 
 
 
 
Compressor de deslocamento dinâmico com múltiplos estágios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Unidades de condicionamento (Lubrefil). 
 
A utilização desta unidade de condicionamento é indispensável em qualquer tipo de 
sistema pneumático, do mais simples ao mais complexo. 
 
Ao mesmo tempo em que permite aos componentes trabalharem em condições favoráveis, 
prolonga a sua vida útil. 
 
 
 
 
 
 
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Filtro de ar. 
 Alta eficiência na remoção de umidade. Devido ao sistema de defletores, a água e as 
partículas sólidas contidas no ar comprimido são totalmente separadas. 
 Funcionamento: O ar comprimido entra pelo orifício no corpo do filtro e flui através do 
defletor superior, causando uma ação de turbilhonamento no ar comprimido. A umidade e as 
partículas sólidas contidas no ar são jogadas contra a parede do copo devido a uma ação 
centrífuga do ar comprimido turbilhonado pelo defletor. Tanto a umidade quanto as partículas 
sólidas escorrem pela parede do copo devido a força da gravidade. O anteparo inferior assegura 
que a ação de turbilhonamento ocorra sem que o ar passe diretamente através do elemento 
filtrante. O defletor inferior separa a umidade e as partículas sólidas depositadas no fundo do 
copo, evitando assim a reentrada das mesmas no sistema de ar comprimido. Depois que a 
umidade e as maiores partículas sólidas foram removidas pelo processo de turbilhonamento, o 
ar comprimido flui através do elemento filtrante, onde as menores partículas são retidas. O ar 
então retorna para o sistema, deixando a umidade e as partículas sólidas contidas no fundo do 
copo, que deve ser drenado antes que o nível atinja a altura onde possam retornar para o fluxo 
de ar. 
 
 
 
 
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Regulador de pressão. 
 O regulador de pressão tem por função: 
 
1) Compensar automaticamente o volume de ar requerido pelos equipamentos 
pneumáticos. 
 
2) Manter constante a pressão de trabalho (pressão secundária), independente das 
flutuações da pressão na entrada (pressão primária), quando acima do valor 
regulado. A pressão primária deve ser sempre superior a pressão secundária, 
independente dos picos. 
 
3) Funcionar como válvula de segurança. 
 
Funcionamento: 
 
O ar comprimido entra pelo orifício e pode sair apenas se a válvula de assento estiver 
aberta. A seção de passagem regulável está situada abaixo da válvula de assento. Girando 
totalmente a manopla no sentido anti-horário (mola sem compressão), o conjunto da válvula de 
assento estará fechado. Girando a manopla no sentido horário, aplica-se uma carga na mola 
calibrada de regulagem, fazendo com que o diafragma e a válvula de assento se desloquem para 
baixo, permitindo a passagem do fluxo de ar comprimido para a utilização. A pressão sobre o 
diafragma está balanceada através do orifício de equilíbrio, quando o regulador está em 
operação. 
 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
Ajustando o parafuso, eu regulo a pressão da mola no diafragma, com isso aumento a pressão.
 
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Lubrificador. 
 Os sistemas pneumáticos e seus componentes são constituídos de partes possuidoras de 
movimentos relativos, estando, portanto, sujeitos a desgastes mútuos. Para diminuir os efeitos 
desgastantes e as forças de atrito, a fim de facilitar os movimentos, os equipamentos devem ser 
lubrificados convenientemente, por meio do ar comprimido. 
 Funcionamento: O ar comprimido flui através do lubrificador por dois caminhos. Em 
baixas vazões, a maior parte do ar flui através do orifício Venturi e a outra parte, flui defletindo 
a membrana de restrição, ao mesmo tempo em que pressuriza o copo através do assento da 
esfera da placa inferior. A velocidade do ar que flui através do orifício do Venturi provoca uma 
depressão no orifício superior, que, somada a pressão positiva do copo, através do tubo de 
sucção, faz com que o óleo escoe através da válvula de regulagem, e o óleo goteja encontrando 
o fluxo de ar que passa através do Venturi, provocando assim sua pulverização. O copo pode 
ser preenchido com óleo sem precisar despressurizar a linha de ar. Um exemplo de óleo que 
pode ser usado é o Mobil Oil DTE-24, ou equivalentes de outros fabricantes. 
 
 
 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
Quando eu reduzo a área de passagem, eu tenho uma queda de pressão. Esse ar é succionado, caindo no caminho outlet.
 
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Comando das válvulas. 
 As válvulas exigem um agente externo ou interno que desloque suas partes internasde 
uma posição para outra, ou seja, que altere as direções do fluxo efetue os bloqueios e liberação 
de escapes. Os tipos de comandos são diversificados e podem ser musculares, mecânicos, 
pneumáticos, elétricos ou combinados. Esses elementos são representados por símbolos 
normalizados e são escolhidos conforme a necessidade da aplicação da válvula direcional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Botão 
Alavanca 
Pedal 
Pino 
Rolete 
Gatilho 
Simbologia 
Simbologia 
Simbologia 
Simbologia 
Simbologia 
Simbologia 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
funçaõ de fazer deslocamento do embolo
Marcos Corrêa Bastos
Nota
mesma função do botão, 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
diferença que qdo cilindro avança eu posso fazer que não retorne, que trave. diferença do rolete.
 
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Exemplos de válvulas pneumáticas: 
 
Válvula com duas posições, cinco vias, comando duplo piloto. 
 
Válvula com duas posições, três vias, comando elétrico (solenóide). 
 
 
Válvula de isolamento (Elemento OU). 
 São Usadas em funções lógicas "OU". Dotada de três orifícios no corpo, duas entradas 
de pressão e um ponto de utilização. Enviando-se um sinal por uma das entradas, a entrada 
oposta é automaticamente vedada e o sinal emitido flui até a saída de utilização. Havendo 
coincidência de sinais em ambas as entradas, prevalecerá o sinal que atingir primeiro a válvula. 
 
 
 
 
Válvula de simultaneidade (Elemento E). 
 Dotada também de três orifícios no corpo. Quando dois sinais simultâneos ou não 
chegarem às entradas, a que primeiro chegar, ou ainda, a de menor pressão, se autobloqueará, 
dando passagem para o outro sinal. São usados em funções lógicas “E”, bi manuais simples ou 
garantias de que um determinado sinal só ocorrerá após, necessariamente, dois pontos estarem 
pressurizados. 
 
 
 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
linha vermelha pressurizada. azul sem pressão. ar entra no 1 e sai no 4 para avanço
Marcos Corrêa Bastos
Nota
área com pressão maior está em vermelho. tres vias pois tem entrada NF, saida do cilindro e escape.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
significa que tiver entra no 1 ou 1 saida no 2
Marcos Corrêa Bastos
Nota
tenho uma esfera que de acordo com a entrada de ar, desloco a esfera para um lado ou outro. norma internacional
Marcos Corrêa Bastos
Nota
a ideia da esfera é bloquear (vedar) a saída de ar para um dos lados.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
pressão de um lado so nao passa ar. 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
se tiver ar dos dois lados ai passa ar para um dos lados. dois tem que estar pressurizados.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
acionar os dois botões ao mesmo tempo para ter uma saída de pressão
 
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Funções lógicas. 
 
Função lógica SIM 
 
 
 Função lógica NÃO 
 
 
 
Função lógica E 
 
 
Função lógica OU 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
se eu acionar passa ar.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
se eu acionar apaga, se eu não acionar acende. se eu acionar o ar para. se deixar passanull
Marcos Corrêa Bastos
Nota
Marcos Corrêa Bastos
Nota
Marcos Corrêa Bastos
Nota
se pressurizar os dois lados passa ar.
 
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Válvula de controle de fluxo. 
 Em alguns casos, é necessária a diminuição da quantidade de ar que passa através de 
uma tubulação, o que é muito utilizado quando se necessita regular a velocidade de um cilindro 
ou formar condições de temporização pneumática. 
 Algumas normas classificam esta válvula no grupo de válvulas de bloqueio por ser 
hibrida, ou seja, num único corpo unem-se uma válvula de retenção com ou sem mola e em 
paralelo um dispositivo de controle de fluxo, compondo uma válvula de controle unidirecional. 
Possui duas condições distintas em relação ao fluxo de ar. 
 Fluxo controlado em um sentido pré-fixado, o ar comprimido é bloqueado pela válvula 
de retenção, sendo obrigado a passar restringido pelo ajuste fixado no dispositivo de controle. 
 Fluxo livre no sentido oposto ao mencionado anteriormente, o ar possui livre vazão 
pela válvula de retenção, embora uma pequena quantidade passe através do dispositivo, 
favorecendo o fluxo. 
 
 
 
 
Elementos Auxiliares. 
 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
unidirecional controla em um só sentido.. tem uma esfera bloqueando
Marcos Corrêa Bastos
Nota
se for contra a esfera não passa, veda. se for a favor, desloca a esfera e passa o ar, pressuriza a linha.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
valvula bidirecional trabalha de um lado ou de outro. 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
se eu tiver o ar vindo de 1 para 2 passara direto. se for do 2 para 1, a propria força do ar e mola bloqueiam. não muito usado em pneumática somente hidráulica.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
vai vedar a saida com uma borracha, diafragma.nullnullentrada no 1, saida no 2 e escape no 3
 
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Atuadores pneumáticos. 
 
Na determinação e aplicação de um comando, por regra geral, se conhece a força ou torque 
de ação final requerida, que deve ser aplicada em um ponto determinado para se obter o efeito 
desejado. É necessário, portanto, dispor de um dispositivo que converta em trabalho a energia 
contida no ar comprimido. Os conversores de energia são os dispositivos utilizados para tal fim. 
 
Atuadores lineares são constituídos de componentes que convertem a energia pneumática 
em movimento linear ou angular. São representados pelos cilindros pneumáticos. 
 
 
 
 
 
 
Atuadores com amortecimento. 
 
 
Atuador sem haste. 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
tem um mecanismo com um pistao que permite o movimento da parte externa, que se movimenta de uma lado a outro. pouco visto.
 
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Atuadores duplex geminados. 
 
Atuadores duplex geminados ou múltiplas posições. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
pressurizo as duas áreas ao mesmo tempo. multiplico a area e dara a força da haste
Marcos Corrêa Bastos
Nota
velocidade no avanço maior que no retorno.
Marcos Corrêa Bastos
Nota
voce tem uma posicao final e outra inicialnullnullconsigo 4 paradas com precisão com cilindro pneumático.
 
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Opções de montagem dos atuadores. 
 
 
 
Tipos de vedações usadas nos cilindros. 
 
 
 
 
 
 
 
Marcos Corrêa Bastos
Nota
conhecido como o'ring
Marcos Corrêa Bastos
Nota
com perfil especial
Marcos Corrêa Bastos
Nota
muito vazamento devido ao desgaste.
 
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Problema da extrusão nos anéis “O” (“O” Rings). 
 
 
 
 
 
Atuadores de simples ação. 
 
 
 
 
 
 
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Exemplos de aplicações de atuadores: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Circuitos pneumáticos. 
 
1) O dispositivo ilustrado abaixo alimenta peças pelo acionamento de um cilindro pneumático 
de simples ação para dentro de um sistema, retornando em seguida à sua posição inicial para 
uma nova alimentação. O avanço do atuador ocorre através do acionamento de um botão e o 
retorno pelo desacionamento do mesmo. 
Elaborar um circuito pneumático para o dispositivo. 
 
2)O funcionamento do dobrador de chapas baseia-se no avanço de um atuador de dupla ação 
que dobra as peças para baixo, retornando em seguida à sua posição inicial para realizar uma 
nova dobra. O avanço do atuador ocorre através do acionamento de um botão e o retorno 
pelo acionamento de outro botão. 
Elaborar o circuito pneumático para este dispositivo. 
 
 
3) Num processo de fabricação de peças, o controle de qualidade é realizado visualmente, por 
um operador. As peças aprovadas são destinadas à esteira 1 e as peças reprovadas serão 
retrabalhadas e para isso serão destinadas à esteira 2. Ao detectar uma peça para retrabalho, 
o operador irá acionar um botão para que o atuador de dupla ação avance e desloque a peça à 
esteira 2. O retorno do atuador ocorre automaticamente. 
Elaborar o circuito pneumático para este dispositivo. 
 
 
 
 
 
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4) A figura abaixo representa um dispositivo para cortar chapas. O avanço do atuador de dupla 
ação pode ser feito de dois pontos diferentes, e após o deslocamento da chapa ela será 
cortada. Ao acionar um terceiro botão, o atuador irá retornar rapidamente, mas somente se 
houver a confirmação de que ele está totalmente avançado. 
Elaborar o circuito pneumático. 
 
 
5) Um atuador de dupla ação é utilizado para abrir o silo. Após acionar um botão, o atuador 
deverá retornar. O avanço e retorno do atuador deverão ocorrer lentamente. O acionamento 
de um segundo botão faz com que o atuador avance. 
Elaborar o circuito pneumático. 
 
 
6) Dois atuadores duplex geminados são usados no dispositivo de fixação ilustrado abaixo. O 
avanço é feito pelo acionamento de um pedal e um botão simultaneamente. O retorno, 
através de um segundo botão. 
Elaborar o circuito pneumático. 
 
 
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Diagrama Trajeto-Passo. 
Sempre que idealizamos um projeto hidráulico ou pneumático, é sempre conveniente de 
início elaborar seu Diagrama Trajeto-Passo, pois ele tem como objetivo representar 
graficamente a seqüência de movimentos a serem executados. Com ele é possível visualizar 
cada um dos movimentos executados, o momento em que eles ocorrem, sua função e tempo de 
duração. 
 
 
 
Exemplo: 
 
 
 
 
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Exemplos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sistemas de automação pneumática. 
Nos projetos de automação de atuadores com movimentos seqüenciados, a 
representação algébrica desses movimentos é a forma mais utilizada, devido à sua simplicidade. 
As letras maiúsculas representam os atuadores utilizados no sistema a ser desenvolvido. O 
símbolo (+) é empregado para representar o movimento de avanço de um atuador, enquanto 
que o símbolo (-), o retorno. Dessa forma, A+ representa que o atuador “A” avança, B+ 
representa que o atuador “B” avança, A- representa que o atuador “A” retorna e B-, que o 
atuador “B” retorna. 
Por exemplo, a seguinte equação: A+B+A-B-, significa que, em um a primeira etapa, o atuador 
A avança, depois, o atuador B avança, daí ao atuador A recua, então, o atuador B recua. 
 Se dois movimentos de dois atuadores diferentes ocorrem ao mesmo tempo, as letras 
que representam esses movimentos são escritas entre parênteses, de uma das seguintes 
maneiras: 
a) A+B+(A-B-) 
b) A+B+(AB)- 
Nos dois casos, os parênteses representam que o retorno dos atuadores A e B ocorrem 
simultaneamente. 
Podemos dividir em dois métodos de construção de circuitos de comandos elétricos em 
automação de sistemas seqüenciados, intuitivo e cascata. 
 
a) Método de Movimento (intuitivo): 
É a técnica de elaboração de circuitos pela utilização do mecanismo do pensamento e do 
raciocínio humano na busca de uma solução de uma situação-problema apresentada. Dessa 
forma, pode-se obter diferentes soluções para um mesmo problema em questão, característica 
principal do método intuitivo. O método intuitivo pode ser aplicado quando não existe 
sobreposição de sinais (seqüência direta. Quando existe sobreposição de sinais (seqüência 
indireta), o método intuitivo não é o mais indicado). A regra para identificar se uma seqüência é 
direta ou indireta é a seguinte: 
a) Escrever de forma abreviada (algébrica) a seqüência dos movimentos. Por exemplo: 
• A+B+A-B- 
• A+A-B+B- 
• A+B+B-A- 
• A+C+B-A-C-B+ 
 b) Traçar uma linha vertical, dividindo a seqüência ao meio, em dois setores. Por exemplo: 
• A+B / +A-B- 
• A+A / -B+B- 
• A+B+ / B-A- 
• A+C+B- / A-C-B+ 
c) Se os dois lados do traço (setores) forem iguais, isto é, tiverem as mesmas letras e na 
mesma ordem, trata-se de uma seqüência direta, cujo circuito de comando pode ser 
construído pelo método intuitivo. Caso contrário, se os dois lados do traço forem 
diferentes, ou seja, tiverem letras diferentes ou outra ordem, trata-se de uma seqüência 
indireta, que com certeza, apresentará sobreposições de sinais de comando em um ou mais 
passos de movimento, exigindo que a construção do circuito elétrico seja efetuado por 
outro método. Outra situação que caracteriza uma seqüência indireta é quando a letra 
aparece mais do que uma vez em um dos lados do traço, o que indica geralmente que o 
atuador executa dois ou mais movimentos de avanço e retorno em um único ciclo de 
comando. Por exemplo: 
• A+B / +A-B- (seqüência direta). 
• A+A / -B+B- (seqüência indireta). 
• A+B+ / B-A- (seqüência indireta). 
• A+C+B- / A-C-B+ (seqüência indireta). 
 
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Exemplo de aplicação do método intuitivo. 
 
A+ B+ A- B- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A 
B 
A 
 
 
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O método de cascata é aplicado principalmente em circuitos seqüenciais acionados por 
válvulas direcionais de duplo solenóide, que por não possuírem mola de reposição, apresentam 
a característica de memorizar o último acionamento efetuado. O número de válvulas auxiliares 
que deverão controlar a cascata, energizando com ar comprimido um setor secundário de cada 
vez, é igual ao número de setores menos um. Exemplos: 
 
Para dois setores secundários Para três setores secundários 
 
 
Para dois setores secundários Para três setores secundários 
 
 
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Exercícios circuitos pneumáticos: 
1) Comando direto de um cilindro de dupla ação. 
2) Comando indireto de um cilindro de dupla ação. 
 
(1) (2) 
 
 
3) Comando indireto de um cilindro de dupla ação através de um ou outro botão. 
4) Comando indireto de um cilindro de dupla ação através de sistema bi-manual de segurança. 
 
(2) (4) 
 
 
5) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com redução de velocidades de avanço e 
recuo. 
6) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com redução no avanço e recuo rápido. 
 
 (5)(6) 
 
 
 
 
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7) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com recuo pelo acionamento de um botão. 
8) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com recuo automático. 
 
 (7) (8) 
 
9) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com recuo em emergência. 
10) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com ciclo contínuo. 
 
 (9) (10) 
 
11) Comando indireto de um cilindro de dupla ação com ciclo contínuo, com opção de ciclo 
único. 
12) Comando indireto de dois cilindros de dupla ação com ciclo contínuo, com opção de ciclo 
único. 
 
 (11) (12) 
 
 
 
 
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13) Comando pneumático de um cilindro de dupla ação com recuo automático, ciclo contínuo, 
com contador de ciclos. 
 
(13) 
 
14) Comando pneumático de um cilindro de dupla ação com recuo automático, ciclo contínuo, 
com temporizador na posição avançada. 
 
 
(14) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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15) Comando pneumático de um cilindro de dupla ação com recuo automático, ciclo único, na 
sequência A+ B+ B- A- 
 
(15) 
 
16) Comando pneumático de um cilindro de dupla ação com recuo automático, ciclo único, 
na sequência A+ A- B+ B- 
 
(16)