Diseño e Implementación de circuitos neumáticos

Diseño de circuitos neumáticos.

Existen dos maneras de controlar un cilindro, control directo y control indirecto, y nosotros elegiremos el tipo de control según sea nuestra necesidad, aunque cabe destacar que en el control indirecto no hay perdidas depresión y por tanto más exactitud.

Control directo.  En este tipo de control el pistón esta directamente controlado por la válvula, en el cual existen pérdidas de presión debidas a que la válvula tiene un consumo de aire, lo que ocasiona que el cilindro salga con menor presión a la suministrada inicialmente.

Control indirecto. Este tipo de control utiliza una válvula cuyos accionamientos son neumáticos, lo que nos permite controlar la presión y con esto hay mayor exactitud y el vástago del cilindro sale a la presión deseada

Cada elemento debe tener una numeración así como cada una de sus conexiones.

Por ejemplo: la representación completa de las válvulas puede ser:

El programa a utilizar para la fabricacon de circuitos neumatcos es festo fluidsim

Circuitos combinatorios (c.c.)Un circuito combinatorio es un arreglo de compuertas lógicas con un conjunto de entradas y salidas, el análisis de un c.c. inicia con un diagrama de circuito lógico y termina con el conjunto de funciones booleanas o una tabla de verdad.

El álgebra de boole sólo opera con dos números (valores), el 0 y el 1,  en base a esto, pueden calcularse analíticamente las funciones lógicas para luego utilizarlas en el equipo neumático de mando. Las funciones básicas de esta álgebra son las funciones and, or y not.

FUNCION AND (Y):

En la función AND se produce una señal de salida, cuando están presentes todas las señales de entrada, si falta una de las señales de entrada, no se produce ninguna señal de salida. Se puede realizar en un equipo neumático mediante la conexión en serie de dos válvulas de 3/2 vías o con una válvula de simultaneidad (solo para 2 entradas).

Tabla de verdad

FUNCIÓN OR (O):

En la función OR, se tiene una señal de salida, si en la entrada está presente al menos una de las posibles señales de entrada. Puede ampliarse a n elementos. Se realiza sencillamente con válvulas selectoras.

Función NOT:

En la función NOT, la señal de salida está presente, cuando no están presentes ninguna de las señales de entrada, esta función puede realizarse con una válvula de 3/2 vías normalmente abierta. Si no se halla presente ninguna señal de entrada x (ningún accionamiento de la válvula), existe la señal de salida y, el aire comprimido fluye a través de la válvula. La función NOT se designa también como negación.

Tabla de verdad

Circuitos secuencialesMétodo Cascada

Es un método no intuitivo de desarrollar circuitos neumáticos a partir de una secuencia dada. El método consiste en separar  la  secuencia en grupos donde, no se repita ninguna letra de la secuencia, con el fin de utilizar el menor número de válvulas de alimentación y tener un orden estructurado al desarrollar dicho circuito. 

Nombrada así debido a que sus válvulas de presión (4/2 ó 5/2) se conectan en serie.

Secuencia de pasos de éste método:

1) Establecer el número de actuadores referenciándolos con letras es decir, para el primer actuador se referenciaría con la letra ‘A’, para el segundo con la letra ‘B’, y así sucesivamente. De igual manera los sensores, estos utilizando la letra S. 

2) Determinar la secuencia correcta a diseñar teniendo en cuenta que para el desplazamiento hacia afuera de los actuadores se simboliza con el signo (+), y para el retorno de los actuadores se simboliza con el signo (-).

3) Dividir la secuencia en grupos teniendo en cuenta que: un grupo no puede contener más de un movimiento del mismo actuador, cada grupo debe contener la mayor cantidad de movimientos de actuadores posible, a cada grupo de le asigna un numero romano.

4) Se escoge un número de memorias de cascada igual al número de grupos menos 1.

5) El suministro de aire para señales de pilotaje de cada grupo se conecta a una línea de presión común.

PASO A PASO:

Este método consiste en obtener tantos grupos como movimientos se tenga dentro de una secuencia, este método ofrece un menor tiempo de respuesta ya que los movimientos son generados por una válvula 3/2 de memoria alimentada directamente dela red; pero tiene la desventaja de usar mas válvulas de memoria en comparación al método cascada y no se puede usar cuando se tengan solo dos movimiento ya que cada salida debe borrar la anterior y se bloquearían.

1) Analizar el problema e identificar el número de actuadores con su respectiva simbología como se describió en el método cascada, e identificar los sensores igualmente con su respectiva simbología.

2) Se deduce la secuencia adecuada a diseñar como se hizo en el segundo paso del método cascada.

3) Dividir la secuencia en tantos pasos como movimientos tenga el proceso e identificar que sensor acciona el paso dependiendo del último movimiento y con esto se puede saber el número de válvulas de memoria que es igual al número de pasos.

4) teniendo el número de válvulas de memoria y los cambios de movimiento se crea el esquema general de funcionamiento del circuito.