La combinación de válvulas solenoides, cilindros neumáticos y controladores lógicos programables constituye un sistema de control de circuito cerrado preciso. Consta de cuatro componentes principales que desempeñan funciones distintas y colaboran para completar tareas de automatización.
Controlador lógico programable: El cerebro del sistema, responsable de emitir comandos y juicios lógicos.
Válvula Solenoide: El interruptor del sistema, responsable de controlar los estados de encendido y apagado del circuito de aire.
Cilindro neumático: El músculo del sistema, responsable de ejecutar acciones mecánicas.
Sensor: Órgano sensorial del sistema, responsable de retroalimentar el estado de acción.
Elemento actuador: Cilindro neumático
El cilindro neumático sirve como ejecutor final del sistema, convirtiendo la energía del aire comprimido en energía mecánica de movimiento lineal.
Cilindro de doble efecto: La opción principal para aplicaciones industriales. Cuenta con dos puertos de aire, con carreras de extensión y retracción impulsadas por aire comprimido, lo que brinda una fuerza de salida estable y una carrera controlable.
Cilindro de simple efecto: Tiene solo un puerto de aire, utiliza aire comprimido para impulsar una dirección mientras depende de la fuerza del resorte para el retorno. Presenta una estructura simple pero tiene limitaciones en cuanto a fuerza de salida y carrera.
Tipos especiales: Los cilindros sin vástago que ahorran espacio y los cilindros guiados que resisten fuerzas laterales están diseñados para cumplir con requisitos específicos de condiciones de trabajo.
Elemento de control: válvula solenoide
La válvula solenoide actúa como puente que conecta las señales eléctricas y el sistema neumático. Recibe comandos del controlador lógico programable y cambia la dirección del flujo de aire comprimido cambiando el carrete interno.
Válvula de 5/2 vías: La configuración estándar para controlar cilindros de doble efecto. Tiene una entrada de presión, dos puertos de salida del cilindro y dos puertos de escape, lo que permite el movimiento alternativo del cilindro durante los estados de encendido y apagado.
Válvula de 3/2 vías: Normalmente se utiliza para controlar cilindros de simple efecto., presenta una estructura simple con un solo puerto de salida funcional.
Mecanismo de retroalimentación: sensores
Para permitir que el sistema determine si las acciones del cilindro están completas, se deben introducir sensores para la retroalimentación de posición, formando un control de circuito cerrado.
Interruptor magnético: El sensor de posición más utilizado. Está montado en el cilindro y cuando el pistón se mueve a la posición designada, el anillo magnético del pistón activa el interruptor y envía una señal de posición al controlador lógico programable.
Interruptor de presión: Como medida de seguridad avanzada, controla la presión del circuito de aire. A través de la doble confirmación de posición y presión, garantiza que el cilindro no solo alcance la posición sino que también entregue la fuerza de salida requerida, evitando de manera efectiva riesgos de seguridad como la sujeción insegura de la pieza de trabajo.
Centro Lógico: Controlador Lógico Programable
El controlador lógico programable sirve como centro de comando de todo el sistema, y su programa interno es responsable de procesar todas las señales y la lógica.
Control secuencial: El programa determina la siguiente acción basándose en las señales de retroalimentación del sensor. Por ejemplo, solo emitirá un comando de extensión después de recibir la señal de posición retraída.
Protección de enclavamiento: Este es el principio de seguridad central del diseño de programas. Garantiza que las señales de control de extensión y retracción nunca se emitan simultáneamente, evitando así que la bobina de la válvula solenoide se queme o conflictos en el circuito de aire, y salvaguardando la seguridad del equipo y del personal.
