InstalaçÕes de sistemas hidráulicos e pneumá



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instalacoes sistemas hidr pneuII (1)


INSTALAÇÕES DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁ
INSTALAÇÕES DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁ
INSTALAÇÕES DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁ
INSTALAÇÕES DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS
TICOS
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TICOS II
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Técnicas de Comando
Técnicas de Comando
Técnicas de Comando
Técnicas de Comando
Exercícios
Exercícios
Exercícios
Exercícios
Prof. Pedro Saul


ETEC.JORGE STREET – INSTALAÇÕES DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS II 



ETEC.JORGE STREET – INSTALAÇÕES DE SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS II 

ETE JORGE STREET 
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 
1. ELETROPNEUMATICA 
1.1. Introdução aos Sistemas Eletropneumáticos 
A utilização de sistemas eletropneumáticos em substituição aos sistemas pneumáticos 
mostra-se vantajosa em diversas situações que envolvam velocidade de transmissão, perdas, 
segurança, etc. No entanto, os elementos pneumáticos mostram-se imprescindíveis dentro 
da cadeia de comando em função de seu tipo de construção, da segurança que apresentam 
e da velocidade de trabalho. Abaixo apresentamos uma Cadeia de Comando e a comparação 
na utilização de componentes elétricos e pneumáticos. 
Pneumática 
Cadeia de Comando 
Eletropneumática 
Atuadores (cilindros) 
Elemento de Trabalho 
Atuadores (cilindros) 
Válvula Reguladora de 
Fluxo. 
Válvula de Escape Rápido 
Elemento Auxiliar 
(controle de 
velocidade) 
Válvula Reguladora de 
Fluxo. 
Válvula de Escape Rápido 
Válvula 5/2 vias; 3/2 vias 
(Piloto e mola) 
Elemento de 
Comando 
Válvula 5/2 vias; 3/2 vias 
(Solenóide) 
Válvula “E”, “OU” 
Temporizadora, Seqüencial 
Elemento 
Processador
de Sinal 
Contatores, Contadores, 
Reles, Temporizadores. 
Botão, Fim de Curso. 
Elemento de Sinal 
Botão, Fim de Curso, 
Sensores 
Filtro + Regulador de 
Pressão + Lubrificador 
Fonte de Alimentação 
Fonte de Energia Elétrica 
12 Vcc ou 24 Vcc 
12, 24, 115 ou 230 V 
Observando a Cadeia de Comando acima, podemos considerar como interessante a 
utilização de elementos essencialmente pneumáticos nos dois primeiros níveis (Elemento de 
Trabalho e Elemento Auxiliar), ficando todos os demais níveis voltados à utilização de 
Sistemas Elétricos. Com isso estaríamos eliminando as perdas por vazamentos, velocidade de 
transmissão de sinais, respostas dos elementos sensores, etc. 
Quando se comparam os sistemas elétricos aos sistemas pneumáticos, não se pode 
deixar de fazer uma analogia entre os dois sistemas, baseado nas formas de energia 
utilizadas. Vejamos: 
ALIMENTAÇÃO:A TENSÃO gerada na Energia Elétrica e medida em V (Volt) corresponde à 
PRESSÃO utilizada no Ar Comprimido e medida em bar. 
A CORRENTE ELÉTRICA medida em Ampere (A) corresponde à VAZÃO medida em Litros por 
Minuto (LPM). 
ELEMENTO AUXILIAR: Resistência Ôhmica (Ohm - Ω) corresponde à Válvula Reguladora de 
Fluxo. 
ELEMENTO PROCESSADOR: O Capacitor corresponde à Válvula “E” ou “OU”. 
ELEMENTO DE COMANDO: A Bobina corresponde ao Piloto. 


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1.2. Elementos Elétricos
1.2.1. de introdução de sinais 
Tem a função dar entrada dos sinais ao sistema, podem ser elementos de contato 
elétrico com contato físico ou sensores sem contato físico. 


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1.2.2. Elementos de processamento dos sinais 
RELÉS 
Elementos de Processamento de Sinais 
Controlador Lógico 
Programável 
Válvulas Pneumáticas 
Relés 


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Elementos de Sinais 
Sensores 
Rolete 
Pedal 
Botão 
Energia de Trabalho e de Controle 
Fonte de Alimentação DC 
Unidade de Conservação 


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ETE JORGE STREET 
SISTEMAS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS 
1. ELETROPNEUMATICA 
1.3 Técnicas de Comando Eletropneumatico
1.3.1. Comando Eletropneumatico direto 
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando direto de um 
botão pulsador (S1), e recuar ao comando de outro botão (S2). 
1.3.1.b) Elaborar o comando eletropneumatico para a seguinte operação: 
A haste de um cilindro de simples ação deve avançar ao comando de um botão com trava 
(S1). Ao destravar o botão a haste retorna à posição inicial. 


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1.3.2.a) Comando Eletropneumatico indireto 
Operação: A haste de um cilindro de simples ação deve avançar ao comando indireto de um 
botão com trava (S1). Ao destravar o botão a haste retorna à posição inicial. 
1.3.2.b) Elaborar o comando eletropneumatico para a seguinte operação: 
A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando indireto de um botão 
pulsador (S1), e recuar ao comando de outro botão (S2). 


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1.3.3. Comando em série. 
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando indireto e 
simultâneo de dois botões pulsadores (S1 e S2) permanecendo avançada enquanto os 
botões estiverem acionados e retornando à posição inicial se um deles estiver desacionado. 
1.3.4. Comando em paralelo. 
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando indireto e 
opcional de dois botões (S1 ou S2), permanecendo avançada enquanto um dos botões 
estiver acionado, retornando à posição inicial se ambos estiverem desacionados.


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1.3.5. Comando com auto-retenção de sinal (Liga-dominante). 
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando indireto de um 
botão pulsador (s1), permanecendo avançada mesmo após ter sido desacionado o botão, e 
somente retornando à posição inicial ao acionar-se outro botão (S2) 
Obs.: O avanço da haste prevalece se acionarmos os dois botões simultaneamente. 
O contato que interrompe o sinal é colocado em série com o contato de 
selo do relé 
1.3.6. Comando com auto-retenção de sinal (Desliga-dominante). 
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando indireto de um 
botão pulsador (S1), permanecendo avançada mesmo após ter sido desacionado o botão, e 
somente retornando à posição inicial ao acionar-se outro botão (S2) 
Obs.: A haste permanece recuada se acionarmos os dois botões simultaneamente 
O contato que interrompe o sinal é usado como elemento de 
segurança ou emergência



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EX. 1. Uma guilhotina é utilizada para cortar folhas de madeira em diversos tamanhos. 
Pressionando dois botões simultâneos (S1 e S2) o atuador de dupla ação avança e corta a 
folha de madeira.
O retorno da guilhotina é realizado acionado um terceiro botão (S3), mas somente se o 
atuador estiver em sua posição final. 
Elaborar o circuito eletropneumático. 


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Sol.A. EX.1.
Sol.B Ex1 


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1.3.7. Comando de ciclo único
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando de um botão 
pulsador e, ao atingir a posição final dianteira, retornar automaticamente à posição inicial. A 
velocidade de avanço deve ser controlada. 
Sol.A - Duplo Solenoide 
1.3.7. b) Elaborar o comando EP com a válvula Simples solenoide 


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1.3.8. Comando de ciclo contínuo. 
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando de um botão com 
trava (S1) e, ao atingir a posição final dianteira, permanecer continuamente em movimento 
de avanço e retorno. Ao destravar o botão a haste deve retornar a posição final traseira. A 
velocidade de avanço deve ser controlada. 
- Duplo Solenoide 


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1.3.9. Elaborar o Comando EP com opção ciclo Único/Continuo que atenda a seguinte 
Operação: 
A haste de um cilindro de dupla ação deve avançar ao comando de um botão com trava (S1)
ou um botão pulsador (S2).
Ao acionar o botão com trava o ciclo deve ser continuo, isto é, a haste deve permanecer em 
movimento avanço/retorno, até que o botão seja destravado retornando à posição inicial.
Ao acionar o botão pulsador o ciclo deve ser único. 
A velocidade de avanço deve ser controlada.
-
Utilizar válvula simples solenóide


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Exercício 2 
Uma furadeira manual possui uma morsa para fixação de peças, a qual é controlada por um atuador de dupla 
ação. 
A peça é presa acionando-se dois botões opcionais e solta acionando-se um terceiro botão. 
Condições: 
- A morsa somente prenderá se houver peça. 
- A abertura da morsa é impedida durante a furação. 
Elaborar o circuito eletropneumático.


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Exercício 2 – Furadeira Manual 
Solução Duplo Solenóide
Solução Simples Solenóide 


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RELÉS
TEMPORIZADORES 
Este tipo de relé tem por finalidade, ligar ou desligar contatos, em função de um 
determinado tempo que pode ser regulável. 
Existem relés temporizadores com retardo na ativação ou na desativação 
Relés com retardo na ativação
Representação do circuito e comportamento do sinal 
Estrutura Interna 
24v 
D1 
S1 
R2 R1 C1 K1 
0v 


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Relés com retardo na desativação 
Representação do circuito e comportamento do sinal 
Estrutura Interna 
24v 
D1 
S1 
R2 R1 C1 K1 
0v 


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1.3.10. Comando de Inversão e corte de sinal em dependência de tempo
Operação: A haste de um cilindro de dupla ação de vê avançar ao comando de um botão 
pulsador e permanecer avançada por 5 segundos, retornando à posição inicial depois de 
decorrido o tempo. Controlar a velocidade de avanço. 


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Exercício 3. Peças são colocadas para processamento pelo magazine multi-trilhas ilustrado 
abaixo, por gravidade 
 O dispositivo pneumático empurra as peças ao pressionar-se um botão com trava para 
início de ciclo contínuo, no avanço a velocidade é controlada. 
 Após terminado o descarregamento das peças o dispositivo volta automaticamente à 
posição inicial, temporizando 5 seg para início de novo ciclo. A velocidade de avanço é 
controlada 
 Esquematizar o circuito eletropneumático 


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Ex. 3) Sol.A) 
Sol. B) 


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EX 4. Uma fábrica de móveis necessita fazer o controle de qualidade das poltronas 
fabricadas. Para tanto se utiliza um cilindro de dupla ação guiado. 
O teste consiste em comprimir o assento durante aproximadamente cinco segundos, 
repetindo esta operação 10 vezes.
Quando o teste é finalizado soa-se uma sirene. 
Elaborar o circuito eletropneumático.


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Sol. EX. 4 


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2. Comandos eletro pneumáticos seqüenciais.
A elaboração de circuitos eletro pneumáticos envolvendo uma seqüência de vários 
movimentos exige uma atenção maior para o processamento pois poderão evidenciar a 
ocorrência de contra-sinais.
O esquema eletro pneumático para este comando poderá ser solucionado de duas maneiras: 
2.1 Método experimental (Intuitivo) 
2.2
Métodos sistemáticos
Para o desenvolvimento dos métodos é necessária a organização do problema a resolver. 
2.1 Método intuitivo
Chamamos de Método Intuitivo aquele onde o projetista elabora um circuito sem seguir uma 
determinada regra e sim uma ordenação própria, utilizando a sua intuição. 
Os circuitos projetados a partir deste método podem apresentar diversas soluções para um 
mesmo problema, tendo em vista que as pessoas pensam de forma diferente, sendo mais 
indicado para circuitos que utilizem apenas um atuador ou circuitos com seqüências diretas. 
Entende-se por seqüenciais diretas aquelas que não tem repetição e atuadores tipo: 
1A+ / 1A- / 2A+ / 2A- 
Um encaminhamento que auxilia a busca da solução pode ser observado no seguinte 
exemplo: 
No dispositivo abaixo peças são enviadas para processamento obedecendo a seguinte 
seqüência de movimentos:
1A 
2A 


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Solução: 
1° Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso 
2° Escrever a seqüência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos 
seqüenciais: 
1S2 2S2 1S1 2S1 
1A+ / 2A+ / 1A- / 2A-
B1+S1+2S1 1Y1 2Y1 1Y2 2Y2
1S2 
B1+2S1+S1
1S1 
2S2 
2S1
1A 
2A 


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3° Com base nas informações fornecidas pelo diagrama, desenhe o esquema elétrico
A) Duplo Solenoide 
B) Simples Solenoide 


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Utilizando o mesmo exemplo, mas alterando a seqüência, poderão ocorrer problemas de 
superposição de sinais, que deverão ser estudados pelo o projetista e propor uma solução 
que atenda as exigências dessa nova seqüência de movimentos.
No dispositivo abaixo peças são enviadas para processamento obedecendo a seguinte 
seqüência de movimentos:
1A 
2A 


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Solução: 
1° Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso 
2° Escrever a seqüência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos 
seqüenciais: 
1S2 2S2 2S1 1S1 
1A+ / 2A+ / 2A- / 1A-
B1+S1+2S1 1Y1 2Y1 2Y2 1Y2
1S2 
B1+1S1+S1
1S1 
2S2 
2S1
Observe que as válvulas direcionais 1V1 e 2V1 ficarão com sinais sobrepostos em 
determinados instantes durante a seqüência: 
1° sobreposição: No início do ciclo a haste do cilindro 1A está acionando o rolete 1S1, que 
energiza o solenóide 1Y1 para avanço, mas observe que o solenóide 1Y2 está energizado 
pela ação do rolete 2S1 pois, nesse momento, a haste do cilindro 2A também está recuada. 
2° sobreposição: Na seqüência a haste do cilindro 1A está avançada, acionando o rolete 1S2, 
energizando o solenóide 2Y1 para avanço da haste do cilindro 2ª, mas esta ao atingir a 
posição final dianteira aciona, ao mesmo tempo o rolete 2S2, que o faria recuar, pela ação 
do solenóide 2Y2 
1A 
2A 


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Pode-se elaborar intuitivamente a solução neutralizando essa ocorrência de sobreposição de 
sinais, para tanto desenhamos o circuito elétrico e através de artifícios procuramos ir 
eliminando tais situações, utilizando a lógica de relés e tentativas sucessivas. 
Sol. Duplo solenoide 


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2.2. MÉTODOS SISTEMÁTICOS 
2.2.1. MÉTODO SEQUÊNCIA MÁXIMA 
Este método é indicado para resolver seqüências indiretas, podendo somente ser utilizado 
em circuitos com válvulas duplo solenóide.
Vamos tomar como exemplo a mesma seqüência do exercício anterior 
Procedimento 
1°) Escreva a seqüência de movimentos e divida-a em grupos 
Cada movimento representa um grupo; 
Exemplo:
1A+ 
2A+ 
2A- 
1A- 
N° MEMORIAS = N° GRUPOS
2°) Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso 
3°) Escrever a seqüência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos 
seqüenciais:
1S2 2S2 2S1 1S1 
1A+ 2A+ 2A- 1A-
B1+S1+1S1 1Y1 2Y1 2Y2 1Y2
K1 k2 k3 k4 1S2 
B1+1S1+S1
1S1 
2S2 
2S1
1A 
2A 


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4°) Com base nas informações obtidas no diagrama desenhe o esquema elétrico seguindo a 
seguinte estrutura básica do método seqüência máxima: 


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2.2.2. MÉTODO CADEIA ESTACIONÁRIA 
Este método é o mais indicado para resolver seqüências indiretas, podendo ser utilizado em 
circuitos com válvulas tipo duplo e simples solenóide.
Vamos tomar como exemplo a mesma seqüência do exercício anterior 
Procedimento 
1°) Escreva a seqüência de movimentos e divida-a em grupos 
Cada movimento representa um grupo; 
Exemplo:
1A+ 
2A+ 
2A- 
1A- 
N° MEMORIAS = N° GRUPOS + 1 
2°) Desenhe o circuito pneumático com atuadores, Válvulas e fins de curso 
3°) Escrever a seqüência acompanhada dos elementos que deverão acionar os movimentos 
seqüenciais:
1S2 2S2 2S1 1S1 
1A+ 2A+ 2A- 1A-
B1+S1 1Y1 2Y1
2Y1
1Y1
K1 K2 K3 K4 k5
1S2 
B1+1S1+S1
1S1 
2S2 
2S1 
1A 
2A 


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4°) Com base nas informações obtidas no diagrama desenhe o esquema elétrico seguindo a 
seguinte estrutura básica do método cadeia estacionária: 


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3. CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMÁVEIS 
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLP´s) são equipamentos eletrônicos de última 
geração utilizados em sistemas de automação flexível. Permitem desenvolver e alterar 
facilmente a lógica para acionamento de saídas em função das entradas. Desta forma, pode-
se utilizar inúmeros pontos de entrada do sinal para controlar os pontos de saída. 
Segundo a ABNT (
Associação Brasileira de Normas Técnicas
), é um equipamento eletrônico 
digital com hardware e software compatíveis com aplicações industriais 
Segundo a NEMA (
National Manufactures Association
) é um aparelho eletrônico digital que 
utiliza uma memória programável que armazena internamente instruções e implementa 
funções específicas, tais como lógica, seqüência, temporização, contagem e aritmética, 
controlando por meio de módulos de entradas e saídas vários tipos de máquinas ou 
processos. 
As vantagens dos controladores lógico programáveis em relação a outros sistemas 
convencionais são:
• Ocupam menos espaço; 
• Requerem menor potência elétrica; 
• São reutilizáveis; 
• São programáveis permitindo alterar parâmetros de controle; 
• Tem maior confiabilidade; 
• Facilidade de manutenção; 
• Oferece maior flexibilidade; 
• Permitem interface de comunicação com outros CLP`s e computadores; 
• Permitem maior rapidez na elaboração do projeto.
O CLP é composto de módulos de entradas digitais ou analógicas. As entradas digitais são 
agupadas em conjuntos de 8 ou 16 (cada uma delas é um bit) de forma que a unidade 
central de processamento pode tratar as informações como bytes ou words. 
As entradas analógicas têm seu valor convertido para binário para que a CPU possa 
considerá-las e tratá-las. Alógica a que são submetidas as entradas para gerar as saídas é 
programada pelo usuário do sistema. 
As saídas também podem ser digitais ou analógicas. A exemplo das entradas, as saídas 
digitais são tratadas em conjunto de 8 ou 16, e as analógicas são resultados da conversão de 
um valor digital gerado pela CPU. 
A lógica desenvolvida pelo CLP com os sinais de entrada para acionar suas saídas é 
programável. É possível desenvolver lógicas combinatórias, lógicas seqüenciais e também 
uma composição das duas. 
Como o CLP veio substituir elementos/componentes eletroeletrônicos de acionamento, a 
linguagem utilizada na sua programação é similar à linguagem de diagramas lógicos de 
acionamento desenvolvida por eletrotecnicos, técnicos, eletricistas ou profissionais da área 
de controle. 


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Uma das vantagens dos modernos CLP´s é a sua capacidade de expansão, podendo acoplar 
vários módulos, aumentando substancialmente a capacidade de entradas e saídas para 
controle. 
Cada fabricante adota nomenclatura própria para as entradas e saídas e seus símbolos são 
similares. No caso do CLP MITSUBISHI devemos utilizar alguns códigos específicos. 
Os CLP´s MITSUBISHI são fabricados em varias séries, sendo a serie FX com modelos 
expansíveis e não expansíveis.
As entradas serão tratadas com a nomenclatura X e as saídas Y, os números de identificação 
são octais, não existem os números 8 e 9.
Ex.:
ENTRADAS 
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 
X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 
SAÍDAS
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 
Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 
O CLP possui sistema de ligação PNP e NPN opcional, embora o mais utilizado no Brasil seja 
o PNP, também denominado positivo, onde o comum de ligação é 24 VCC. 
Na programação através do computador é necessária a instalação de um conversor RS-422 
para RS-322 acoplado a COM 1 ou COM 2. Pode-se ainda utilizar de uma IHM (interface 
Homem/máquina) para alterar a programação diretamente no sistema de controle. 
O software utilizado é o GX Developer trabalhando no ambiente Windows, e os modos de 
programação mais comuns são: 
- LADDER onde o método empregado é o de um diagrama de Relés horizontal onde são 
inseridos os símbolos das entradas, saídas, contatos e respectivas identificações linha a 
linha. 
- LISTA DE INSTRUCÕES permite ao programador atribuir nomes mnemônicos que são 
instruções de comando para que a CPU execute.
Após ter sido elaborado o programa este precisa ser transferido para o CLP gravando na sua 
memória, sendo que a operação inversa também é possível de ser feita. 


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3.1. CODIGOS DE IDENTIFICAÇÃO 
Códigos de Identificação utilizados pelo CLP MITSUBISHI 
COD. 
DESCRIÇÃO 

ENTRADA OCTAL 

SAIDA 

MEMORIA AUXILIAR 
T
TEMPORIZADOR 

CONTADOR 

REGISTRADOR DE DADOS 

RELÉ 

PONTEIROS 

INTERRUPÇÕES (I0 A I5) 
V,Z 
INDEXADORES 
K,H 
CONSTANTES (K- DECIMAL) 
(H- 
HEXADECIMAL) 


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3.2. SÍMBOLOS DIAGRAMA LADDER E SUA EQUIVALÊNCIA ELÉTRICA 
SÍMBOLO LADDER 
EQUIVALÊNCIA ELÉTRICA 
Contato Aberto 
Contato Fechado 
Saída 
Função ou comando 


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3.3. COMANDOS DE PROGRAMAÇÃO 
COMANDOS BÁSICOS
Instrução LD - LoaD
A instrução LD é um contato normalmente aberto. Ela sempre aparece como o primeiro 
contato na linha do programa. No diagrama Ladder ela é representada pelo primeiro contato 
do lado esquerdo do bus e é o sinal de entrada inicial necessário para processar uma linha 
de programa. Se a instrução LD não for verdadeira o programa não será processado. 
X0 
Y0
END 
O programa do exemplo, quando em funcionamento, mostra que a saída Y0 é não ativada 
até que a entrada X0 tenha sido ligada. Observar que a função END é obrigatória para 
informar o fim do programa. 
Instrução LDI - LoaD Inverse
A instrução LDI é um contato normalmente fechado. Ela sempre aparece como o primeiro 
contato na linha de programa. No diagrama Ladder ela é representada pelo primeiro contato 
do lado esquerdo do bus e é o sinal de entrada inicial necessário para processar uma linha 
de programa. Se a instrução LDI não for verdadeira o programa não será processado. 
X0 
Y0
END 
O programa do exemplo, quando em funcionamento, mostra que a saída Y0 permanece 
ativada enquanto a entrada X0 estiver desligada. Observar que a função END é obrigatória 
para informar o fim do programa. 


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Ex 1: Elaborar o programa Ladder para acionamento circuito eletropneumatico que cumpra 
os movimentos propostos no diagrama Trajeto e Passo representado abaixo: 
-Start por Botão Pulsador (X0) 
1A 


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