Circuitos Básicos de Ciclos Neumáticos y Electroneumáticos - José Manuel Gea

(1)

(2)

JOSÉ M ANUEL GEA

VICENT LLADONOSA

CIRCUITOS

BÁSICOS DE

CICLOS

NEUMÁTICOS Y

ELECTRONEUMÁTICOS

(3)

D ibujos de los circuitos D avid D in a ré s F e r r e ir a

ISBN 84-267-1154-5, edición original publicada por M arcom bo, S.A ., B arcelona, E spaña

M iem bro de la C ám ara N acional de la Industria Editorial R egistro No. 2317

Internet: h ttp ://w w w .a Ifa o m e g a .c o m .m x Em ail: v e n ta s @ a lfa o m e g a .c o in .m x

ISBN 970-1 5 -0 5 1 4 -X

D erech o s re s e rv a d o s.

Esta obra es propiedad intelectual de su autor y los derechos de publicación en lengua española han sido legalm ente transferidos al editor. P rohibida su reproducción parcial o total por cualquier m edio sin perm iso por escrito del propietario de los derechos del copyright.

Edición autorizada para venta en M éxico, C olom bia, E cuador, Perú, Bolivia, V enezuela, C hile, C entroam érica, E stados U nidos y el C aribe.

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técnico que desarrollan en la formación

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ÍNDICE GENERAL

P re s e n ta c ió n ... 9 1 DISEÑO DEL D IA G R A M A DE F U N C IO N A M IE N T O ... 11 1.1 G e n e ra lid a d e s ... 11 1 .1 .1 D iagram a de m o v im ie n to s ... 11 1 .1 .1 .1 D iagram a e s p a c io -fa s e ... .’. ... 11 1 .1 .1 .2 D iagram a e s p a c io -tie m p o ... 14 1 .1 .1 .3 D iagram a de m a n d o ... 15 1 .1 .1 .4 D iagram a de fu n c io n a m ie n to ... 16

2 C Ó DIG O DE ID E N T IF IC A C IÓ N PAR A LOS C O M P O N E N T E S ... 22

2.1 G e n e ra lid a d e s ... 2 2 2 .2 S is te m a s de id e n tific a c ió n ... 2 2 2 .3 Id e n tific a c ió n p o r c ifra s co n una n um eración c o n tin u a ... 22

2 .4 Id e n tific a c ió n p o r c ifra s co n una n um eración c o m p u e s ta ... 22

2 .5 Id e n tific a c ió n p o r le tra s ... 2 5 2 .6 Id e n tific a c ió n p o r c ifra s y le tra s según lo indicado en la no rm a ISO 1 2 1 9 - 2 ... 2 6 2 .6 .1 D e fin ic io n e s ... 2 6 2 .6 .1 .1 C o m p o n e n te ... 2 6 2 .6 .1 .2 C o n v e rtid o r de s e ñ a l... 2 6 2 .6 .1 .3 E lem ento de tra b a jo ... 2 6 2 .6 .2 R e presenta ción del e s q u e m a ... 2 6 2 .6 .3 A p a r a to s ... 27

2 .6 .4 Reglas de id e n tific a c ió n de los apa ra to s en los c irc u ito s h id rá u lic o s y n e u m á tic o s ... 27

2 .6 .4 .1 G e n e ra lid a d e s... 27

2 .6 .4 .2 C ó d ig o de id e n tific a c ió n de los c o m p o n e n te s (a e x c e p c ió n de tu b e ría s y ra c o rs )... 2 7 2 .6 .4 .3 N úm ero de gru p o fu n c io n a l ( I ) ... 2 7 2 .6 .4 .4 N úm ero de c irc u ito ( I I ) ... 2 7 2 .6 .4 .5 C ódigo del c o m p o n e n te ( I I I ) ... 2 8 2 .6 .4 .6 N úm ero del c o m p o n e n te (IV )... 2 8 2 .6 .5 C ó d ig o para la localización de las tu b e r ía s ... 2 8 2 .6 .6 Id e n tific a c ió n de los o r ific io s ... 2 8 2 .7 In fo rm a c ió n té c n ic a según lo ind ica d o en la norm a ISO 1 2 1 9 - 2 ... 2 8 2 .7 .1 A c u m u la d o re s ... 2 8 2 .7 .2 B om bas y c o m p re s o re s ... 2 9 2 .7 .3 M o to r e s ... 29

2 . 7 . 4 A p a ra to s para la regulación de la presión y p r e s o s ta to s ... 29

2 .7 .5 C ilin d ro s ... 29 2 .7 .6 M o to re s s e m ir r o ta tiv o s ... 29 2 .7 .7 M o to r e s ... 29 2 .7 .8 A c u m u la d o re s de g a s ... 29 2 .7 .9 F iltr o s ... 29 2 .7 .1 0 T uberías, tu b o s y fle x ib le s ... 3 0 2 .7 .1 1 R eguladores de te m p e ra tu ra ... 3 0 2 .7 .1 2 T e m p o riz a d o re s ... 3 0 2 .7 .1 3 M a n ó m e tr o s ... 3 0 2 .8 In fo rm a c ió n s u p le m e n ta ria según lo ind ica d o en la no rm a ISO 1 2 1 9 - 2 ... 3 0 2 .8 .1 N o m e n c la tu ra ... 3 0 2 .8 .2 In fo rm a c io n e s c o m p le m e n ta ria s ... 3 0 2 .9 Ejemplos de esquem as de circuitos según lo indicado en la norm a ISO 1 2 1 9 - 2 ... 3 0 2 .1 0 Id e n tific a c ió n de los c o m p o n e n te s de m a n d o ... 3 6 2 .1 0 .1 Id e n tific a c ió n fu n c io n a l... 3 6

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2 .1 0 .2 M a rc a d o s ... 3 6 2 .1 1 M a rca s de id e n tific a c ió n en el equipo e lé ctrico de las m á q u in a s ... 3 6

3 A N U L A C IÓ N DE SEÑALES P E R M A N E N T E S ... 37

3.1 G e n e ra lid a d e s ... 3 7 3 .2 S is te m a s de a n u la ció n de s e ñ a le s ... 3 7 3 .2 .1 A n u la c ió n del e fe c to de la s e ñ a l... 3 7 3 .2 .1 .1 V á lvu la d ife re n cia l co n a cc io n a m ie n to n e u m á tic o ... 37

3 .2 . 1 . 2 R e d u cto r de p re s ió n ... 4 0 3 .2 .2 E lim in a ció n de la s e ñ a l... ... 4 0 3 .2 .2 .1 C on vá lvu la de a ccio n a m ie n to m ecánico u n id ir e c c io n a l 4 0 3 .2 . 2 . 2 C on te m p o riz a d o r de im p u ls o ... 41

3 .2 . 2 . 3 C on vá lvu la b ie s ta b le ... 4 3 4 R E A LIZ A C IÓ N DEL E S Q U E M A ... 4 4 4.1 G e n e ra lid a d e s ... 4 4 4 .2 C irc u ito n e u m á tic o ... 4 4 4 .3 E jem plos de c irc u ito s n e u m á tic o s ... 4 5 4 .4 C irc u ito e le c tro n e u m á tic o ... 4 7 4 .5 E jem plos de c irc u ito s e le c tro n e u m á tic o s ... 4 7 5 S IS T E M A C A S C A D A ... 51

5.1 G e n e ra lid a d e s ... 51

5 .2 Reglas generales para c irc u ito s n e u m á tic o s ... 51

5 .2 .1 R elación e id e n tific a c ió n de los e le m e n to s de tr a b a jo ... 51

5 .2 .2 Id e n tific a c ió n de los m o v im ie n to s de los e le m e n to s de t r a b a jo ... 51

5 .2 .3 R elación fa s e -s e c u e n c ia ... 5 2 5 . 2 . 4 F orm ación de g r u p o s ... 5 3 5 .2 .5 V á lv u la s de g r u p o ... 5 4 5 .2 .5 .1 R e p re s e n ta c ió n ... 5 4 5 .2 .5 .2 C a n tid a d ... 5 4 5 .2 .6 C o rre sp o n d e n cia e n tre los g ru p o s y los ca p ta d o re s de in fo r m a c ió n 5 7 5 .2 .7 C a m b io de g r u p o ... 5 8 5 .2 .8 F unción de los ca p ta d o re s de in fo rm a c ió n d e n tro del g r u p o ... 5 8 5 .2 .9 F unción de la puesta en m archa y paro del c ic lo ... 5 9 5 .2 .1 0 R e presenta ción y co n e xio n a d o de los c o m p o n e n te s ... 6 0 5 .2 .1 1 C o n sid e ra cio n e s especiales del siste m a c a s c a d a ... 6 6 5 .2 .1 1 .1 C irc u ito con tre s c ilin d ro s (prim era v a ria n te )... 6 6 5 .2 .1 1 .2 C irc u ito con tre s c ilin d ro s (segunda v a r ia n te ) ... 71

5 .2 .1 1 .3 C irc u ito con m o v im ie n to re p e tid o de un m is m o c ilin d r o 7 4 5 .3 Reglas generales para c irc u ito s e le c tro n e u m á tic o s ... 79

C irc u ito s b á s ic o s de c ic lo s n e u m á tic o s ... 8 5 R elación de c ir c u it o s ... 8 7 M a te ria l n e ce sa rio p o r c ir c u it o ... 8 8 T e s t de c o n o c im ie n to s ... 1 1 9 S o lu cio n e s a los c u e s tio n a rio s ...1 2 3 S o lu cio n e s al te s t de c o n o c im ie n to s ...125

C irc u ito s p r o p u e s to s ... 1 2 6 C irc u ito s b á sico s d e c ic lo s e le c tro n e u m á tic o s ... 1 2 7 Relación de c ir c u it o s ... 1 29 M a te ria l necesario p o r c ir c u it o ... 1 3 0 T e s t de c o n o c im ie n to s ... 161 S o lu cio n e s a los c u e s tio n a rio s ...16 5 S o lu cio n e s al te s t de c o n o c im ie n to s ... 16 7 C irc u ito s p r o p u e s to s ... 1 68 N orm as para c o n s u lta ... 1 61

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PRESENTACION

La finalidad prim ordial de esta colección es la de fa c ilita r al profesorado de la Form ación Profesional, de los C iclos F orm ativos y de C ursillos Técnicos, una serie de circu ito s o prácticas de ta lle r con que poder desarrollar su labor, sin tener que dedicar parte de su tiem po a la creación de prácticas, y p o ste rio r com probación, antes de adoptarlas com o ejercicios d e finitivos.

La idea es que cada alum no tenga su propio libro de Prácticas, para que desde el inicio tenga unos objetivos claros de lo que debe hacer en esta asignatura.

Al m ism o tie m p o , la realización de las prácticas y de los cuestionarios le perm ite alcanzar los o b je tivo s establecidos a n teriorm ente , a la vez que to d o ello le sirve com o libro de consulta en su fu tu ro profesional.

Las prácticas que aparecen en esta obra se refieren a circuitos básicos de ciclos neumáticos y electroneumá- ticos.

En prim er lugar se exponen dos apartados relativos a com o diseñar el diagram a de fu n cio n a m ie n to del ciclo y a cóm o id e n tific a r los com ponentes del m ismo.

Siguen dos apartados relativos a la anulación de señales perm anentes y a cóm o realizar el esquema neum ático o e lectroneu m ático.

Un últim o apartado tra ta sobre la form a de realizar los esquemas según el sistem a cascada.

A l final de la obra se citan una serie de norm as ISO, UNE o UNE EUROPA N O R M A que el departam ento de Electricidad y /o N eum ática de los centros de form ación profesional sería recom endable dispusieran para la consulta de profesores y alum nos.

Finalm ente, se exponen los d is tin to s circu ito s que básicam ente están e stru ctu ra d o s de la siguiente form a:

I o. OBJETIVO

Se indica lo que se pretende conseguir en cada uno de los circu ito s que, a su vez, están desarrollados de una fo rm a progresiva para que el alum no pueda ir asim ilando los o b je tivo s propuestos.

2 o. D IA G R A M A DE M O VIM IEN TO S

Indica para cada elem ento de trabajo la secuencia que debe seguir durante to d o el ciclo.

3 o. FUNCIONAM IENTO

Tom ando com o referencia el esquema del circu ito de la página siguiente, se indica una explicación abreviada del fu n cio n a m ie n to del m ism o para fa c ilita r su seguim iento.

4 o. RELACION DE COMPONENTES

Tom ando com o referencia las denom inaciones normalizadas de los elem entos em pleados en el circuito, se indica su relación con su denom inación. Con ello se pretende que el alum no vaya fam iliarizándose con la norm ativa vigente de ISO.

5o. CUESTIONARIO

Se fo rm u la n dos preguntas relativas al circu ito efectuado con anterioridad, que deben responderse en la m ism a hoja del circ u ito , para que el alum no pueda observar su progresión de n tro de la asignatura.

6 o. ESQUEMA

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7o TEST DE CONOCIMIENTOS

A l fin a l de los circu ito s se le plantea al alum no un Test de C onocim ientos para com p ro b a r si ha asim ilado los circu ito s anteriores.

Las soluciones a los circu ito s, cuestionarios y te s t se indican al final.

Se com pleta la obra con una serie de circu ito s propuestos que deben ser desarrollados por el alum no una vez finalizados los c irc u ito s anteriores. Tam bién se pretende que el alum no vaya fam iliarizándose con el manejo de catálogos relativos al m aterial empleado en cada c irc u ito .

Nuestra experiencia en este tip o de enseñanza nos hace considerar que el sistem a e stru ctu ra d o será aceptado por el profesorado de prácticas al sim plificársele su tarea.

Asim ism o lo consideram os interesante para com plem entar la parte tecnológ ica de los d is tin to s cursos de form ación ocupacional relacionados con los autom atism os eléctricos, neum áticos o hidráulicos.

Los autores

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1 DISEÑO DEL DIAGRAMA DE FUNCIONAMIENTO

1.1 Generalidades

El diagrama de funcionamiento de un circuito neumático o electroneumático se emplea para representar la secuencia de movimientos que tendrá cualquier elemento de trabajo del mismo (cilindro, motor, etc.) así como también la de los elementos de mando que intervienen en la secuencia (pulsadores, captadores de información, etc.).

En general cuando se trata de circuitos en los que interviene un solo elemento de trabajo, por ejemplo un cilindro, el diagrama de funcionamiento no es tan necesario a menos de que existan fases en que deba variar el tiempo de avance o retroceso del vástago y deseen reflejarse estas particularidades sobre el diagrama.

En donde sí se hace necesario el diagrama de funcionamiento es en aquellos circuitos en donde ya intervienen dos o más elementos de trabajo. Con él es posible conocer en cualquier instante del ciclo secuencia! el estado de los distintos elementos de trabajo y de mando del circuito lo que facilita en gran manera su estudio, como por ejemplo la localización de la coincidencia de señales sobre los dos pilotajes de una misma válvula biestable.

1.1.1 Diagrama de movimientos

El diagrama de movimientos de un ciclo neumático o electroneumático puede estar formado por uno, o ambos, de los diagramas expuestos seguidamente :

- Diagrama espacio-fase - Diagrama espacio-tiempo 1.1.1.1 Diagrama espacio-fase

También se le llama diagrama de proceso y en él se representan los movimientos o

estados de los elementos de trabajo en función de las fases o pasos del ciclo o programa,

por ejemplo vástago del cilindro saliendo o entrando y vástago del cilindro entrado o

salido sin tener en cuenta el tiempo que tarda en efectuar estas operaciones.

Para su representación se tendrán en cuenta los siguientes puntos : a) Cada elemento de trabajo tendrá representado su propio ciclo.

b) Los ciclos de los distintos elementos de trabajo serán representados uno a continuación de otro y de arriba hacia abajo.

c) Se dibujan dos líneas horizontales y paralelas para cada elemento de trabajo. La distancia entre ellas se considera como el " Espacio " entre vástago entrado y salido. Esta distancia no se representa a escala sino con una magnitud igual para todos los elementos de trabajo, independientemente de su carrera.

í

Espacio

Nota - La distancia entre las dos líneas paralelas puede considerarse que representa también el espacio o camino recorrido por el vástago (carrera) o el estado del vástago.

(10)

d) Para cada cilindro siguiente se dibujan dos nuevas líneas paralelas debajo de las anteriores separadas por una distancia menor a la empleada para los pares de líneas anteriores, pero suficiente para que el diagrama quede claro y legible.

| f Espacio

e) Las líneas paralelas anteriores se cortan por líneas perpendiculares a las mismas y equidistantes. Cada línea vertical se considera como una " Fase " o " Paso " del ciclo numerándose a partir de 1 desde la izquierda.

1

| f Espacio Fase —►

Nota - Se entiende como ” Fase " o " Paso ” la linea del diagrama donde tiene lugar la modificación del estado de un elemento de trabajo o de un comnonente de mando.

0 En la fase a partir de la cual el ciclo vuelve a repetirse, por ejemplo en la 5 anterior, se coloca 5 = 1.

-=1

1 2 3 4

f Especio Fase —►

g) En la parte izquierda y entre cada dos líneas paralelas de mayor anchura se indica el código de identificación del elemento de trabajo considerado, por ejemplo “C ilin d ro 1A", "C ilin d ro 2 A '\ etc. o simplemente 1A, 2A, etc. También es conveniente colocar junto a lo anterior la función del elemento de trabajo (por ejemplo sujeción, remachado, etc ).

1A Sujeción 2A Remachado Espacio Fase 12

(11)

h) En la línea superior de las dos que representan a un elemento de trabajo se anota vástago salido o bien 1, mientras que en la línea inferior se indica vástago entrado o bien 0.

Vfotogo solido — 1A Sujeción Vástago entrado — Vástago salido ---2A Remachado Vástago entrado___ 5=1

t

1 1 i ;5 ^ 13=1 1A n i 2A 0 —

Espacio Fase f Espacio Fase

i) El desarrollo del ciclo de cada elemento de trabajo se representa por líneas gruesas entre fases, uniendo de forma adecuada los puntos de intersección de las líneas que representan las fases con las dos líneas horizontales paralelas que cortan a las mismas.

En el diagrama espacio-fase anterior se puede comprobar que de la fase 1 a la fase 2 el c ilin d ro 1A (sujeción) va desde su posición entrado a su posición salido que alcanza en la fase 2. En ese instante el c ilin d ro 2A (remachado) efectúa la misma operación desde la fase 2 a la fase 3 siguiendo el 1A en la posición salido.

En la fase 3 el cilindro 2A va desde la posición salido a la posición entrado que alcanza en la fase 4. En ese instante se inicia la entrada del cilindro 1A que finaliza en la fase 5, en cuyo instante los dos cilindros vuelven a estar en la situación de la fase 1.

Si los elementos de trabajo son rotativos puede optarse por realizar el diagrama bajo la configuración que se indica en la figura 1 que muestra el estado de conexión y desconexión de distintos motores neumáticos.

1 2 3 4 5=1 Motor neumático 1 sentido de giro Motor neumático 2 sentidos de giro Motor neumático de giro limitado 2 sentidos de giro

Figura 1. Diagrama de movimientos espacio-fase para distintos elementos neumáticos rotativos.

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Como se ha podido comprobar la relación entre los distintos elementos de trabajo de un ciclo neumático queda perfectamente indicada observando las fases de su diagram a espacio-fase. El diagram a espacio-fase es aconsejable emplearlo para representar ciclo s secuenciales controlados por el propio proceso en los que normalmente el tiempo no interviene en su desarrollo o bien tiene una importancia secundaria.

1.1.1.2 Diagrama espacio-tiem po

En el diagrama espacio-fase comentado en el punto anterior se aprecia el cambio de estado de un elemento de trabajo, pero no se aprecia la velocidad relativa del mismo.

En cambio, en el diagram a espacio-tiem po el espacio que recorre el elemento de trabajo es representado en función del tiempo que se indica en el eje de abcisas, por lo que de hecho el diagrama está facilitando la velocidad del elemento de trabajo.

El trazado es muy similar al del diagrama espacio-fase. Únicamente las líneas verticales ya no serán equidistantes entre sí al tener que considerar ahora el tiempo que tarda por ejemplo el cilindro en hacer su recorrido de avance o de retroceso.

Además de todo lo expuesto para el diagrama espacio-fase, en la parte inferior del diagrama espacio-tiempo debe figurar la escala del tiempo. Con ello se podrán considerar las distintas velocidades de actuación que tendrán los elementos de trabajo en el ciclo.

En la figura 2 se representa un diagrama espacio-tiem po para dos cilindros. El cilindro 1A va de la fase 1 a la 2 con una velocidad de avance que puede considerarse norm al, tardando 8 segundos en salir su vástago.

A continuación de la fase 2 a la 3 sale el vástago del cilindro 2A con una velocidad de avance que se considera lenta, al tardar 12 segundos. De la fase 3 a la 4 entra el vástago de 1A con una velocidad de retroceso que se considera rápida, al tardar 4 segundos en realizar esta operación. Finalmente de la fase 4 a la 5 entra el vástago del cilindro 2A con la misma velocidad de retroceso norm al considerada, es decir con un tiempo de 8 segundos.

1 A

2A

1

2

3

4 5=1

t(s)

0

10

20

30

Figura 2. Representación del diagrama de movimientos espacio-tiempo para dos cilindros con distintas velocidades de entrada y salida.

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El diagrama espacio-tiempo es aconsejable emplearlo para representar ciclos program ados en los que la consideración del tiempo es ya importante en su desarrollo.

1.1.1.3 Diagrama de mando

El diagrama de mando se emplea para representar el estado de actuación o conexión de los distintos elementos de mando o conmutación (válvulas de vías con accionamiento manual, mecánico, con aire, etc.) en función de la fase o del tiempo según se considere uno u otro diagrama anterior.

No se acostumbra a tener en cuenta en la representación el tiempo que la válvula necesita para su conmutación, es decir el tiempo que tarda en pasar de abierta a cerrada o viceversa. Por ello se considera que el cambio es instantáneo.

Tiene una representación similar a los anteriores diagramas indicándose dos líneas paralelas horizontales para cada elemento con una distancia entre ellas algo menor (aproximadamente la mitad de la considerada para los elementos de trabajo).

Son cortadas por las mismas líneas verticales ya indicadas, es decir que el diagrama de mando se traza en combinación con el diagrama espacio-fase o espacio-tiempo.

En la figura 3 se indica el diagrama de mando para un válvula 3/2 vías, NO con accionamiento mecánico. En la fase 1 la vía 1 de la válvula está cerrada, y la utilización 2 está conectada al escape 3. En la fase 2 tiene lugar la actuación de la válvula pasando a abierta, es decir que las vías 1 y 2 quedan comunicadas y la vía 3 obturada, estado que se mantiene hasta la fase 5 en que la válvula vuelve a su posición inicial.

r

® C

1 2 3 4 5

1

¡i

\

T t\ Accionado Sin accionar ■

L

f

Estado Fase

J

Figura 3. Diagrama de mando para una válula de accionamiento mecánico.

De hecho, cuando la válvula es de accionamiento mecánico la leva del elemento de trabajo la actúa unos instantes antes de llegar a la correspondiente fase, mientras que en el retroceso la leva deja de actuarla unos instantes más tarde de la correspondiente fase. Esta situación es aconsejable representarla en el diagrama de mando como se indica en la figura 4.

r

L

1 2 3 4 5

1

Accionado Sin accionar' f Estado Fase

J

Figura 4. Diagrama de mando para una válvula de accionamiento mecánico con activación antes de la fase y desactivación después de la fase.

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Hay aplicaciones en que el elemento de mando, por ejemplo una válvula de accionamiento manual, es actuada sólo durante el pequeño instante de la puesta en marcha. En este caso tal situación vendrá reflejada como se indica en la figura 5.

r

L

i

Accionada Sin accionar'

j

¿

t

f

Estado Fase

J

Figura 5. Diagrama de mando para una válvula de accionamiento manual que sólo es actuada durante el instante de la puesta en marcha del ciclo.

En la figura 6 se indica el diagrama de mando para una electroválvula de dos posiciones con dos bobinas que es actuada por un conmutador de tres posiciones.

Figura 6. Diagrama de mando para una electroválvula de dos posiciones actuada por un conmutador de tres posiciones.

1.1.1.4 Diagrama de funciona m ie nto

El diagrama de funcionam iento reúne en uno solo a ios dos diagramas vistos con anterioridad, es decir el diagrama espacio-fase y/o el diagrama espacio-tiem po con el diagrama de rnando.

Con él ya es posible ver la situación de cada uno de los elementos que intervienen en el ciclo neumático o electroneumático.

Para su representación se indicará en primer lugar y de arriba hacia abajo el diagrama espacio-fase y/o el diagrama espacio-tiempo correspondiente a los elementos de trabajo. A continuación y debajo de aquél se representará el diagrama de mando indicando en primer lugar la válvula de puesta en marcha del ciclo y a continuación los captadores de información o válvulas de accionamiento mecánico que son las que establecerán los cambios de fase. Ejemplo 1

En la figura 7 se indica el diagrama de funcionamiento para el accionamiento de un cilindro de doble efecto actuado por una válvula 5/2 vías con accionamiento neumático (biestable). El vástago del cilindro debe salir al actuar una válvula 3/2 vías de accionamiento manual (monoestable) y debe regresar al ser actuada una válvula 3/2 vías de accionamiento mecánico por una leva fijada al vástago.

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1

1__________________________________________________________________________________

Figura 7. Diagrama de funcionamiento y esquema para un ciclo neumático de un cilindro de doble efecto. Salida manual y entrada automática (ciclo sem¡automático).

En la figura 7 se observa que en la fase 1 se da un impulso momentáneo a 1S1, de una duración tal que ya no llega a estar activada en la fase 2. Con ello se envía señal al pilotaje 14 de 1V que cambia su posición. El vástago de 1A inicia su carrera de avance en la fase 1 hasta acabar en la fase 2.

Antes de alcanzar la fase 2 se activa a 1S2 que envía una señal al pilotaje 12 de 1V que cambia su posición. El vástago de 1A inicia su carrera de retroceso en la fase 2 terminando en la fase 3. Unos instantes más tarde de la fase 2 es desactivada 1S2 por la leva del vástago. Si la acción manual sobre 1S1 se prolonga excesivamente puede ocurrir que el vástago de 1A no inicie su carerra de retroceso y no regrese a su posición de reposo puesto que la válvula biestable 1V se encontraría con señal en sus dos pilotajes 12 y 14.

Ejemplo 2

r

Como final de este apartado se indica en la figura 8 la representación esquemática y el diagrama espacio-fase de una instalación en la que una pieza es empujada y sujetada por un cilindro 1A mientras que a continuación es estampada por otro cilindro 2A.

2A 1A Sujeción 1A

L

3 4 5=1 0 ' 1 2A Estampado 0<

t

/

_\

/ \

Estado Fase

Figura 8. Representación esquemática de una instalación de sujeción/estampado con su diagrama de movimientos espacio-fase.

1

J

(16)

En la figura 9 se indica la disposición de los dos elementos de trabajo 1A y 2A de la figura 8 según el principio de representación de la cadena de mando (señales de abajo hacia arriba). Junto a los elementos citados se indican los códigos de identificación de los captadores de información 1S2 accionado por 1A, y 2S1 y 2S2 accionados por 2A, que se necesitan para el desarrollo del ciclo.

Seguidamente se representan los órganos de mando o válvulas de potencia 1V y 2V (biestables) que accionan, respectivamente, a 1A y 2A.

En el tercer escalón de la cadena de mando se indican los elementos que proporcionan las señales a las válvulas biestables anteriores. Así a la izquierda se tiene la válvula de accionamiento manual 1S1 a la que un impulso momentáneo sobre la misma sirve para iniciar el ciclo saliendo el vástago de sujeción 1 A.

El accionamiento de 1S2, al final de la carrera de avance de 1A, origina la salida del vástago del cilindro de estampado 2A. Su captador de información 2S2 da la señal para que el mismo vástago de 2A inicie la carrera de retroceso.

El nuevo accionamiento de 2S1 por el vástago de 2A da lugar a la entrada del vástago de 1A finalizando así el ciclo descrito en el diagrama de funcionamiento. Se supone que la válvula 1S1 ha dejado de accionarse para que 1V no tenga señal en su pilotaje opuesto.

En la parte inferior de la disposición de elementos de la figura 9 se encuentra la fuente de alimentación de presión en la que se ha indicado la válvula general OV y la unidad de mantenimiento OZ en distintos planos aunque pueden representarse ambos elementos en el mismo escalón,

Al final de la representación de los elementos de la figura 9 se indica un nuevo diagrama espacio-fase al que se incorporan los códigos de identificación de la válvula de inicio de ciclo y de los captadores de información.

En el circuito de la figura 9 se observará que únicamente se han conexionado los cilindros 1A y 2A a las válvulas 1V y 2V y éstas a la fuente de alimentación.

La interpretación del diagrama espacio-fase anterior con los elementos indicados es la indicada en la tabla I .

Tabla I

Fase Interpretación

1 El ciclo se inicia con el accionamiento manual de 1S1 saliendo 1A.

2 El accionamiento de 1S2 por 1A provoca la salida de 2A.

3 El accionamiento de 2S2 por 2A inicia el retroceso de éste.

4 El accionamiento de 2S1 por 2A origina la entrada de 1A.

5 El vástago del cilindro 1A ha terminado de entrar finalizando el ciclo.

Para ello se indica un pequeño círculo en cada intersección de una fase con la línea paralela horizontal correspondiente en donde un captador de información origina un cambio. Desde él se inicia una línea hasta otro punto de la misma fase en donde se produce el cambio del elemento de trabajo siguiente (fases 2 y 4) o del mismo ( fase 3).

(17)

Figura 9. Representación de la disposición de elementos necesaria para el ciclo de la figura 8 y del diagrama de movimientos espacio-fase

(18)

Si se conexionan ahora la válvula manual 1S1 y los captadores de información 1S2, 2S1 y 2S2 a las válvulas 1V y 2V, de acuerdo con lo expresado en el diagrama espacio-fase de la figura 9 se obtiene la figura 10.

1S2 ^ 2S1 2S2

Figura 10. Componentes de la figura 9 conexionados entre sí y con la línea de alimentación de presión. Diagrama de movimientos espacio-fase.

(19)

Si sobre el diagrama espacio-fase de la figura 10 se añade ahora el diagrama de mando de los componentes de la misma figura se obtiene el diagrama de funcionamiento de la figura 11 que corresponde a la instalación de sujeción y estampado iniciada como ejemplo en la figura 8. En él se refleja el estado de los cilindros 1A y 2A, del pulsador de puesta en marcha 1S1 y de los captadores de información 2S1, 1S2 y 2S2 en cada una de las fases del ciclo.

5=1 1A Sujeción 2A Estampado 1S1 2S1 1S2 2S2 f Espacio Fase

Figura 11. Diagrama de funcionamiento del circuito de la figura 10.

En el diagrama de funcionamiento de la figura 11 se observa que en la fase 1, y si se acciona a 1S1, están a 1 las señales de 1S1 y 2S1 que actúan sobre los dos pilotajes 12 y 14 de 1V, respectivamente, por lo que no podrá iniciarse el ciclo.

Es necesario eliminar de alguna forma la señal que proporciona 2S1 si se quiere iniciar la puesta en marcha del ciclo.

Lo mismo ocurre en la fase 3 con 1S2 y 2S2 cuyas señales actúan sobre los dos pilotajes 12 y 14 de 2V. Será pues necesario eliminar la señal de 1S2 si se desea que 2S2 invierta la posición de la válvula 2V.

(20)

2 CÓDIGO DE IDENTIFICACIÓN PARA LOS COMPONENTES

En los esquemas neumáticos y electroneumáticos debe utilizarse un código de identificación para los componentes empleados, que se indicará al lado de sus símbolos respectivos. Esta designación se utiliza en todos los documentos interrelacionados (esquema, disposición física de elementos, relación de material, etc.).

La norma ISO 1219-2 emplea, además, un pequeño rectángulo para enmarcar este código de identificación.

2.2 Sistemas de identificación

Para la identificación de los distintos elementos que constituyen un esquema neumático o electroneumático se emplean distintos sistemas, entre los que sobresalen :

a) La identificación por cifras con una numeración continua. b) La identificación por cifras con una numeración compuesta. c) La identificación por letras.

d) La identificación por cifras y letras según lo indicado en la norma ISO 1219-2.

El empleo de uno u otro sistema depende lógicamente de quien diseña el esquema. Se observa una tendencia a utilizar normalmente el sistema b) mientras que el c) es utilizado en los esquemas cuyo mando es programado en función del desplazamiento, como ocurre con el llamado sistema cascada empleado para la confección de esquemas neumáticos secuenciales.

En esta obra se emplea el sistema d), es decir la identificación por cifras y letras indicada en la norma ISO 1219-2, que ya se utilizó en la obra CIRCUITOS BASICOS DE ELECTRONEUMATICA y que consideramos debe ser la prioritaria al tratarse de la indicada en la Norma.

Se completa la utilización de las designaciones neumáticas de la ISO 1219-2 con el empleo de las

marcas de identificación en el equipo eléctrico de las máquinas industriales indicadas en la

norma europea EN 60204 Parte 1 que en parte se corresponde con la publicación CEI 750, y que se indican en el tomo citado anteriormente.

2.3 Identificación por cifras con una numeración continua

Se emplea en mandos muy complicados cuando es problemático el aplicar los otros métodos.

Se trata de ir numerando a los distintos componentes del esquema siguiendo la serie de números

naturales 1 ,2 , 3, etc.

2.4 Identificación por cifras con una numeración compuesta

Se trata de dividir el proceso en grupos que se numeran de forma correlativa. A continuación los componentes de cada grupo se numeran de forma continua.

La identificación se forma indicando primero el número del grupo y a continuación el número del

componente separados por un punto.

Ejemplo : Si se trata del grupo 1 y en él se está considerando el componente 6, el componente en cuestión se numera por 1.6.

(21)

a) Número del grupo

Los grupos se han clasificado de la forma indicada en la tabla 11 Tabla li

G rupo C om posición

0 Componentes que forman parte del sistema de alimentación de aire 1 Designación de la primera cadena de mando o primer cilindro, motor, etc. 2 Designación de la segunda cadena de mando o segundo cilindro, motor, etc.

En la parte superior de la figura 12 se indican cuatro componentes de trabajo que se considera forman ios grupos 1, 2, 3 y 4. Por ello se numeran de 1. a 4. y de izquierda a derecha.

En la parte inferior existe el sistema de alimentación de aire en el que existe el grupo de mantenimiento y la válvula general, que forman el gru p o 0. Por ello ambos componentes se numeran por 0.

r

i .

_4.

n

i

r

© —

L

0 . 0 . r i2 f= T

A

= i

i 0 1 1 v 3

J

Figura 12. Identificación parcial de los componentes de un esquema neumático. En los componentes

se ha indicado solamente el número que clasifica el grupo. b) Número del com ponente

Los números de los componentes se han clasificado de la forma indicada en la tabla I I I : Tabla III

Número Com ponente

.0 Elementos de trabajo (por ejemplo, cilindros, motores). En la figura anterior sería : 1.0, 2.0, 3.0 y 4.0.

.1 Componentes de potencia (válvulas de vías). En la figura anterior se precisa uno por cada elemento de trabajo : 1.1, 2.1, 3.1 y 4.1.

.2, .4, etc. Componentes que mandan el semiciclo positivo del elemento de trabajo, como por ejemplo la salida del vástago, 1.2, 1.4, etc. (para el elemento de trabajo 1.0), 2.2, 2.4, etc. (para el elemento de trabajo 2.0), etc. (NUMEROS PARES).

.3, .5, etc. Componentes que mandan el semiciclo negativo del elemento de trabajo, como por ejemplo la entrada del vástago, 1.3, 1.5, etc. (para el elemento de trabajo 1.0), 2.3, 2.5, etc. (para el elemento de trabajo 2.0), etc. (NUMEROS IMPARES)

.0.1, .0.2, etc. Componentes situados entre el elemento de trabajo y el de potencia. Por ejemplo reguladores unidireccionales. Para el elemento de trabajo 1.0 sería 1.0.1, 1.0.3, etc. si afecta al semiciclo negativo y 1.0.2,1.0.4, etc. si afecta al semiciclo positivo.

(22)

En la figura 13 se intenta clarificar el contenido de las denominaciones de este apartado con la ayuda de un ciclo de dos cilindros que forman parte de una instalación de transporte de cajas.

Figura 13 . Ciclo neumático de dos cilindros en el que los componentes son identificados por cifras con una numeración compuesta. Diagrama de movimientos espacio-fase.

En la tabla IV se relacionan las siglas y designación de cada componente con la indicación de en que semiciclo influye.

Tabla IV

Siglas Componente Influye en semiciclo

0.1 Grupo de mantenimiento En todos

0.2 Válvula 3/2 vías indistinta. Accionamiento manual En todos

1.0 Cilindro de doble efecto elevar caja + y

-1.0.1 Regulador unidireccional (influye en la velocidad de retroceso) - de 1.0

1.0.2 Regulador unidireccional (influye en la velocidad de avance) + de 1.0

1.1 Válvula 5/2 vías biestable. Accionamiento neumático + y - de 1.0

1.2 Válvula 3/2 vías monoestable. Accionamiento por pulsador + de 1.0

1.3 Válvula 3/2 vías monoestable. Accionamiento por rodillo - d e 1.0

1.4 Válvula 3/2 vías monoestable. Accionamiento por pulsador + de 1.0

1.6 Selector o función "O" + de 1.0

2.0 Cilindro de doble efecto empujar caja + y _

2.0.1 Regulador unidireccional (influye en la velocidad de retroceso) - de 2.0

2.0.2 Regulador unidireccional (influye en la velocidad de avance) + de 2.0

2.1 Válvula 5/2 vías biestable. Accionamiento neumático + y - d e 2.0

2.2 Válvula 3/2 vías monoestable. Accionamiento por rodillo + de 2.0

2.3 Válvula 3/2 vías monoestable. Accionamiento por rodillo - de 2.0

(23)

Con el sistema anterior al personal de mantenimiento le es fácil averiguar de un determinado componente, sobre que elemento de trabajo actúa. Así por ejemplo, y de forma general, si un cilindro marcado como 3.0 presenta una anomalía, debe revisar a los componentes cuya primera cifra sea

un 3. Si la anomalía ocurre en el movimiento de avance debe, además, de revisar aquellos

componentes que lleven una cifra par después del 3 citado, mientras que si el defecto es durante el

movimiento de retroceso debe revisar los componentes que lleven una cifra impar

2.5 Identificación por letras

Como ya se indicaba en el apartado 2.2 este método es empleado en esquemas cuyo mando es programado en función del desplazamiento.

Para ello los elementos de trabajo (motores, cilindros, etc.) se designan por letras mayúsculas a partir de la letra A siguiendo un orden alfabético (A, B, C, etc.)

La letra anterior se completa con el signo más (A+, B+, C+, etc.) o con el signo menos (A-, B-, C-, etc.) si se desea referirse a la carrera de salida o a la de entrada, respectivamente.

Las válvulas con accionamiento mecánico actuadas por los elementos de trabajo anteriores se designan por letras minúsculas procurando que los de un determinado elemento lleven las mismas letras con que se ha designado al mismo, afectadas por el subíndice 0 o menos y 1 o más según estén colocados en la posición de reposo (vástago entrado) o en la posición de trabajo (vástago salido), respectivamente.

Así, los captadores de información actuados por el cilindro A, son numerados por aO o a -y a1 o a+, siendo el primero el actuado con el vástago entrado y el segundo con el vástago salido.

La ventaja de este sistema consiste en que de forma inmediata puede saberse que captador de información va a ser accionado o desaccionado cuando un cilindro pasa de un semiciclo a otro. Para las válvulas de potencia de los cilindros, sus accionamientos se identificarán con las mismas letras mayúsculas anteriores afectadas por el signo más (+) o por el signo menos (-) según realicen el movimiento de trabajo o el de retomo, respectivamente. Por ejemplo la válvula de dos posiciones con accionamiento neumático (biestable) para actuar al cilindro B es designada por B+ y B-.

En la figura 14 se considera la representación de dos cilindros de doble efecto actuando cada uno de ellos a dos válvulas con accionamiento por rodillo.

Figura 14. Representación de dos cilindros con sus válvulas de potencia y válvulas con accionamiento mecánico. Los componentes son identificados por letras.

(24)

2.6 Identificación por cifras y letras según lo indicado en la norm a ISO 1219-2

En este apartado se expone un extracto de los conceptos y la forma de designar a los componentes de un esquema, neumático, electroneumático o hidráulico, que se indican en la norma ISO 1219-2. Esta parte se complementa con la Parte 1 que hace referencia a los sím bolos que deben utilizarse. 2.6.1 D efiniciones

2.6.1.1 Com ponente

Unidad <p.e. bomba, motor, distribuidor, filtro) que comprende una o más partes destinadas a intervenir en la funcionalidad de un sistema hidráulico o neumático.

2.6.1.2 C onvertidor de señal

Componente que transforma un tipo de señal (p.e. mecánica, neumática, eléctrica, etc.) en otro tipo. 2.6.1.3 Elemento de trabajo

Componente que transforma la energía fluídica en un movimiento rectilíneo o de rotación y en fuerza mecánica (p.e. motor, cilindro, etc.).

2.6.2 Representación del esquema

El esquema del circuito debe ser claro y permitir seguir los movimientos y los mandos de tas diferentes secuencias durante el ciclo.

El conjunto del equipamiento neumático o hidráulico con su conexionado serán representados conjuntamente con los componentes que influyen sobre el funcionamiento.

En el esquema no es necesario tener en cuenta la disposición real, en el espacio, de los componentes.

Toda información incluyendo los esquemas del circuito y los detalles de las conexiones deben formar una serie de documentos identificados por una referencia común. Preferente el formato A4 o A3 (ISO 5457). Si se precisa otro distinto será doblado al formato A4.

Los conductos o conexiones entre las diferentes partes de los componentes serán trazados con los mínimos puntos de intersección o cruce.

El código de identificación y los signos de cada uno de ellos no deben recubrir o tapar el espacio previsto para la representación de los componentes y de las conexiones.

En función de la complejidad del sistema puede ser necesario proceder a un reparto por grupos según las funciones de mando, procurando que una función completa de mando, con sus elementos de trabajo, se representen en una sola hoja. En estos casos debe de identificarse en cada hoja los puntos de conexión que enlazarán con las hojas anteriores o sucesivas.

Los límites de un solo conjunto serán representados por un trazo mixto (-- • • ~)

Los componentes activados por elementos de trabajo se representan con un trazo y con su código de id e ntificació n junto al elemento de trabajo que las activa (por ejemplo unas válvulas con accionamiento mecánico junto al cilindro que las activa), y si las válvulas son con accionam iento unidireccional (por ejemplo del tipo con rodillo escamoteable) debe añadirse una flecha (— »-) a la representación en el sentido del accionamiento.

Las válvulas con sus conexiones respectivas podrán situarse posteriormente en el lugar del esquema más idóneo y afectadas por su código de identificación.

Los símbolos de las transmisiones hidráulicas y neumáticas deben disponerse en principio desde abajo a arriba y de izquierda a derecha como sigue :

(25)

- Alimentación de energía : Abajo a la izquierda.

- Elementos de mando : En orden secuencial hacia arriba y de izquierda a derecha. - Elementos de trabajo : En lo alto y de izquierda a derecha.

2.6.3 Aparatos

Para la representación de los aparatos hidráulicos y neumáticos se emplearán los símbolos conforme a la norma ISO 121 9 -1 .

Al existir un símbolo detallado y un símbolo simplificado para determinados aparatos, es necesario utilizar una sola representación del mismo dentro de un mismo circuito.

Los símbolos deben ser representados de la forma siguiente :

En Hidráulica : Salvo indicación contraria, los componentes son representados con la posición

anterior a la puesta en marcha.

En Neumática : Salvo indicación contraria, los componentes son representados con la posición

anteriora la puesta en marcha estando la presión aplicada.

2.6.4 Reglas de identificación de los aparatos en los circuitos hidráulicos y neumáticos 2.6.4.1 Generalidades

Para los aparatos representados en el esquema se utilizará un código de identificación al lado de sus símbolos respectivos. Esta identificación será utilizada en todos los documentos interrelacionados.

2.6.4.2 Código de identificación de los componentes (a excepción de tuberías y racors)

El código de identificación debe incluir a los elementos siguientes encuadrados :

i Número funcional ---| Número de c irc u ito ---Código del componente - j Número del componente

Nota - Véase ejemplos en el apartado 2.9. 2.6.4.3 Número de grupo funcional (I)

Este parte del código de identificación se compone de cifra/s empezando por 1. Este número será utilizado en sistemas o instalaciones que dispongan más de un grupo funcional.

2.6.4.4 Número de circuito (II)

Esta parte del código de identificación está compuesto de cifra/s. Es preferible empezar por 0 para todos los componentes dispuestos sobre el grupo generador o las fuentes de alimentación. La numeración se efectúa de manera continua para cada circuito.

II III IV

(26)

2.6.4.5 Código dei componente (III)

Cada componente será identificado por una letra conforme a la lista siguiente

Bombas y compresores Elementos de trabajo Accionamientos

Convertidores de señal - Y (bobina para válvula) - S (conmutador)

- B (captador analógico) - V

- Z (u otra letra salvo las utilizadas anteriormente) - P

- A

- M

Válvulas Otros aparatos

2.6.4.6 Número del componente (IV)

Esta parte del código de identificación se compone de cifras empezando por 1 con numeración continua.

2.6.5 Código para la localización de las tuberías

El código de localización no se aplica más que a las tuberías principales, que serán identificadas como sigue :

P para la alimentación de presión

T para ios retornos cubiertos (hidráulicos)

L para los conductos de recuperación de fugas (hidráulicos)

Todos los conductos transmitiendo presiones distintas serán identificados, por otra parte, de cifras comenzando por 1.

2.6.6 Identificación de los orificios

Los orificios deben estar identificados en el esquema del circuito por las letras indicadas sobre los componentes, las envolventes o los bloques de distribución.

2.7 Información técnica según lo indicado en la norma ISO 1219-2

Una mínima información será indicada en el esquema y al lado de cada símbolo. Esta información dependerá del grupo funcional.

2.7.1 Acumuladores Acumuladores hidráulicos:

- Capacidad máxima en dm 3.

- Capacidad mínima de seguridad de funcionamiento en dm 3. - Tipo, categoría y clase de viscosidad del fluido.

Acumuladores neum áticos:

- Capacidad en dm 3.

- Presión máxima admisible en MPa (bar).

(27)

2.7.2 Bombas y compresores Bombas a cilindrada fija :

- Caudal nominal en dm 3 y/o cilindrada en cm 3.

Bombas a cilindrada variable :

- Caudal mínimo y máximo en dm3/min y/o cilindrada en cm 3. - Valores de ajuste del pedido.

Compresores:

- Caudal nominal en dm3 y/o cilindrada en cm 3.

2.7.3 Motores

- Potencia nominal en kW y velocidad de rotación en min-1.

2.7.4 Aparatos para la regulación de la presión y presostatos

- Presión/es de regulación en MPa (bar).

2.7.5 Cilindros

- Diámetro del cilindro, diámetro del vástago y carrera máxima en mm (Por ejemplo 0 100/55/50). - Especificar la función (sujeción, elevación, avance).

2.7.6 Motores semirrotativos

- Cilindrada por movimiento en cm3. - Momento en daNm.

- Angulo en °.

- Velocidad de rotación en min-1.

- Especificar la función (oscilación, rotación).

2.7.7 Motores

Motores a cilindrada constante :

- Cilindrada normal en cm3.

Motores a cilindrada variable :

- Cilindrada mínima y máxima en cm 3.

- Momento en daNm, velocidad de rotación en m/s y sentido de rotación. - Especificar la función (taladrado, conducción).

2.7.8 Acumuladores de gas

- Presión de precarga en MPa (bar) a una temperatura especificada en °C. - Presión de funcionamiento mínima y máxima en MPa (bar).

- Tipo de gas. - Volumen en dm3. 2.7.9 Filtros Hidráulicos - índice de filtración. 29

(28)

Neumáticos

- Poder de paro micrométrico.

2.7.10 Tuberías, tubos y flexibles Tuberías y tubos

- Diámetro nominal exterior y grosor en mm (por ejemplo 0 38 x 5).

Flexibles

- Diámetro nominal interior en mm.

2.7.11 Reguladores de temperatura

- Valor de ajuste en °C.

2.7.12 Temporizadores

- Tiempo de retardo o gama de ajuste en s.

2.7.13 Manómetros

- Gama de presión en MPa (bar).

2.8 Información suplementaria según lo indicado en la norma ISO 1219-2

Se indicarán las informaciones especificadas seguidamente :

2.8.1 Nomenclatura

Todos los componentes que figuran en el esquema del circuito serán indicados con las características siguientes :

- Código de identificación (apartado 2.6 4.2). - Designación.

- Referencia del fabricante.

- Nombre del constructor o proveedor. - Código del usuario (si procede).

2.8.2 Informaciones complementarias

Podrán ser indicadas informaciones complementarias tales como la descripción secuencial, cartas funcionales, plan de implantación (en conformidad con IEC 848).

2.9 Ejemplos de esquemas de circuitos según lo indicado en la norma ISO 1219-2

En las figuras 15 a 21 se indican varios ejemplos de circuitos que están conformes con esta parte de la norma ISO 1219.

En la figura 15 se indica la esquematización de una instalación formada por tres grupos

funcionales. El primer grupo funcional dispone de los circuitos 1 y 2 (forman los códigos 1-1 y 1-2),

el segundo grupo funcional dispone sólo del circuito 1 (código 2-1) y el tercer grupo funcional dispone nuevamente de los circuitos 1 y 2 (códigos 3-1 y 3-2).

(29)

Número de grupo funcional Número de circuito Código componente Número componente 1 - 1 1 -2 1—1A 1 1 -1 B 2 -1 3 -1 3 - 2 1-2A 1 -2 B

1-1A1 1-1A2 1-1B1 1 - 1 B2 1-2A1 1-2A2 1 -2 8 1 1 -2 B 2

Figura 15. Representación de una instalación formada por tres grupos funcionales con distintos circuitos dentro de cada uno de ellos.

En la figura 16 se indica un ejemplo para la identificación de tres componentes que forman parte del grupo funcional 4 y pertenecen a su circuito 2. Obsérvese que al considerar que existe una sola electroválvula se ha omitido la última cifra correspondiente al número de componente referenciándose solamente por 4-2V.

r

Cilindro

Número de grupo funcional Número de circuito _ Código componente . Número componente. 4 - 2 A 1 4 -2 A 2 I

Interruptor de posición __

4

2 s 1

T 4-2A11 I4 -2 S 1 I u Número de grupo funcional Número de circuito . Código componente . Número componente. ~ — |4 ^ 2 Y Í] I4 -2 S 2 I [4=2S3l |4 -2 S 4 | I I l I4 -2 Y 2 I

^ = 1 5 0 2 ^

Í4-2V]

Figura 16. Ejemplo para la identificación de componentes dentro de un grupo funcional.

(30)

En la figura 17 se indica un ejemplo para la identificación de los cuatro componentes de un circuito que sólo consta de un grupo funcional (por ello se omite indicar la primera cifra). Asimismo al haber componentes de los que sólo existe una unidad (cilindro y captador analógico) se omite también el número de componente de los mismos.

Cilindro

Número de grupo funcional Número de circuito . Código componente . Número componente. 1 A

Interruptor de posición

Número de grupo funcional Número de circuito . Código componente . Número componente. 1 B 2 J A ]

Figura 17. Ejemplo para la identificación de componentes dentro de un circuito.

En las figuras 18,19 y 20 se indica la forma de designar a los componentes de un circuito neumático que por sus dimensiones se ha dividido entre las tres figuras.

No obstante se considera que sólo se trata de un grupo funcional y por ello se omite la primera cifra (número de grupo funcional) del código de identificación.

Conviene observar lo siguiente según la figura considerada :

(31)

El grupo de mantenimiento OZ y la válvula general 3/2 vías con accionamiento manual OV forman parte del grupo 0. Como código del componente y para el primer elemento se ha designado la letra

Z mientras que para la segunda es la V.

En el código de identificación de las restantes válvulas (1V2 a 1V6) se observa que aparece en primer lugar la cifra 1, indicando en principio que se corresponden con el circuito número 1. No obstante en este caso son válvulas que atacan a las distintas entradas de un secuenciador aunque se ha considerado que todas pertenecen al circuito número 1.

Las dos válvulas con accionamiento manual 1S3 y mecánico 1S4 de la figura 18 se han considerado también del circuito 1 siguiendo el número de componente 3 y 4 a los ya establecidos para 1S1 y

1S2 que son actuados por el vástago del cilindro 1A en la figura 19.

Figura 18. Representación parcial de un circuito neumático con el sistema de numeración indicado en la norma ISO 1219-2 (ejemplo de la norma).

(32)

El grupo está compuesto de 3 circuitos formado por tres cilindros de doble efecto 1A, 2A y 3A que deben realizar, respectivamente, la fijación de una tabla, su taladrado y la salida de la máquina. Así 1A y 3A están controlados por una sola válvula, de ahí que se referencie por 1V y 3V, respectivamente, mientras que 2A dispone de 5 elementos entre él y las salidas del secuenciador con el código de identificación 2V1 a 2V5, es decir con el número del componente al final.

Todos los cilindros accionan a más de una válvula con accionamiento mecánico, por lo que el código comprenderá el número de circuito, la letra del convertidor de señal y la letra del número de componente, por ejemplo 1S1.

r

n

FIJACIÓN 1A 350/28*100 ISt ~l ' 1S2I TALADRO 2A 2S1 1 ' 1V t 2V4

£

2S2 I EXPULSIÓN 3A 040/25*60 332/22x100 2V5 2V3 W1 JS1 3S2 3 _ ‘ '

ií

2V2

r

-• L A A A A A A A A

'~T~

2~V~

3~V

5T

6~T

~7

8 I (1V6) ,

t i .

1

I I I Th (1V5) (m l 1S2 (iw L (»L

© S

2S2 2S1 3S2 3S1 1S1

L

J

Figura 19. Representación parcial de un circuito neumático con el sistema de numeración indicado en la norma ISO 1219-2 (ejemplo de la norma). Continuación del circuito de la figura 18.

(33)

Se trata de una representación de las conexiones internas del secuenciador de la figura 20 que aparece enmarcado con línea discontinua. En este caso y al tratarse de una aclaración a un componente de! esquema anterior no lleva código de identificación.

L|_. -Etófh 4- -

T -

T '

L+ - - " T i 4- -

Ll

^

-J -n

£

r f \ | J

T T Í 1

TI

Figura 20. Representación de uno de los componentes de la figura 19 indicado en la norma ISO 1219-2 (ejemplo de la norma).

En la figura 21 se indica un circuito electroneumático compuesto también de tres cilindros de doble efecto a los que son aplicables las mismas consideraciones vistas con anterioridad. A observar que las electroválvulas 1V1, 2V1 y 3V1 son de doble bobina por lo que sus bobinas respectivas están designadas por 1Y1 y 1Y2 para 1V1, 2Y1 y 2Y2 para 2V2 y 3Y1 y 3Y2 para 3V1.

r

_FIJACIÓN _TALADRO _EXPULSIÓN

1 L

3S2

l

J

Figura 21. Representación de un circuito electroneumático (parte neumática) con el sistema de numeración indicado por la norma ISO 1219-2 (ejemplo de la norma).

(34)

2.10 Identificación de los componentes de mando

En la norma UNE EN 60204-1 relativa a Seguridad de la maquinaria - Equipo eléctrico de las

máquinas. Parte 1. Reglas generales, se indica lo siguiente : - Identificación funcional

- Marcados 2.10.1 Identificación funcional

Los dispositivos de mando, indicadores luminosos y placas de advertencia (particularmente los relacionados con las funciones de seguridad) utilizados en la interfase hombre-máquina deben estar marcados claramente y de forma duradera en relación a sus funciones en la propia unidad o en su proximidad.

Dichas marcas deben ser acordadas entre el usuario y el fabricante del equipo (ver anexo B de la Norma). Debe darse preferencia al uso de los símbolos estándar indicados en las Normas CEI 417 e ISO 7000.

2.10.2 Marcados

Además de la identificación funcional como se describe en el apartado anterior, se recomienda marcar los pulsadores con símbolos, cerca o con preferencia directamente en los órganos de accionamiento. Por ejemplo con los indicados en la tabla V :

Tabla V

Efecto Número y símbolo CEI

MARCHA o puesta en tensión/ON 417-CEI-5007

PARO o puesta fuera de tensión/OFF 417-CEI-5008

©

Pulsadores que actúan alternativamente como

botones ON y OFF

417-CEI-5010

©

Pulsadores que causan un movimiento mientras

están presionados y un paro cuando están liberados (p.e. mando sensitivo)

417-CEI-5011

En la misma norma se indican los colores que deben tener los órganos de accionamiento de los pulsadores y también los colores de los indicadores luminosos y su significado con respecto a la condición de la máquina.

2.11 Marcas de identificación en el equipo eléctrico de las máquinas

Para las marcas de identificación de los aparatos o componentes que intervienen en el equipo eléctrico, en nuestro caso electroneumático, en la figura 20 ya se ha indicado un ejemplo de la norma ISO 1219-1 en el que aparecen electroválvulas (p.e. 1Y1 y 1Y2 de la válvula 1V1), captadores de información (p.e. 3S2 accionado por 3A) que pueden considerarse eléctricos y presostatos (p.e. 2B)

En el caso de la identificación por letras (apartado 2.5) los captadores de información eléctricos pueden también identificarse por SaO, S a l, SbO, etc. Así los dos primeros corresponderían a la posición de vástago entrado y salido, respectivamente.

En el apartado 5 del tomo CIRCUITOS BASICOS DE ELECTRONEUMATICA de esta colección se indican las marcas recomendadas por CEI 204-1 para los componentes de los equipos eléctricos.

(35)

3 ANULACIÓN DE SEÑALES PERMANENTES

En el diagrama de funcionamiento de la figura 10 se ha comprobado que en determinadas fases del mismo existe una coincidencia de señales sobre los pilotajes de una misma válvula de potencia que impide su accionamiento.

Se trata de un problema habitual en circuitos neumáticos y electroneumáticos que debe ser solucionado para que el ciclo se desarrolle perfectamente.

3.2 Sistemas de anulación de señales

Dos sistemas pueden considerarse para solucionar este problema :

- Anulación del efecto de la señal. - Eliminación de la señal.

3.2.1 Anulación del efecto de la señal

No se trata de anular la señal permanente (por ejemplo la de 2S1 en la figura 10) sino de dominarla por otra señal mayor.

Para ello se dispone de los siguientes métodos :

- Válvula diferencial con accionamiento neumático. - Reductor de presión.

3.2.1.1 Válvula diferencial con accionamiento neumático

El símbolo de la válvula citada según la Norma ISO/DIS 1219/1 se indica en la figura 22, pudiéndose emplear una u otra variante.

Figura 22. Representación simbólica de una válvula diferencial con accionamiento neumático según ISO/DIS 1219/1.

La válvula de la figura 22 tiene los dos pilotajes de distinto diámetro, de forma que con una misma presión aplicada a ambos la fuerza (F = P x S) es mayor en el pilotaje de mayor diámetro.

Si la señal permanente se aplica al pilotaje de menor diámetro al presentarse la señal en el otro pilotaje dominará a la señal permanente modificando la posición de la válvula.

(36)

En la figura 23 se indica el símbolo de válvulas diferenciales con accionamiento neumático. En la a) se indica una de 3/2 vías mientras que en la b) se representa una de 4/2 vías. Finalmente en la indicada en c) el pilotaje 14 está unido directamente a la entrada de presión 1 de la válvula, por lo que ésta conmuta cuando llega la señal al pilotaje 12, efectuándose el retroceso por el pilotaje diferencial neumático 14 al anular la señal en 12.

r

i

[ H ^

L

a)

b )

c)

J

Figura 23. Válvulas diferenciales con accionamiento neumático : a) 3/2 vías; b) 4/2 vías; c) 5/2 vías con un pilotaje unido interiormente a la entrada de presión 1.

Ejemplo

En la figura 24 se indica un circuito de dos cilindros en el que se emplean las válvulas diferenciales con accionamiento neumático de la figura 23.

Se desea efectuar la puesta en marcha por un pulsador manual y el paro por un segundo pulsador manual siendo preferente este último si se pulsan los dos.

También se desea garantizar que el vástago de 2A entrará aunque se quede bloqueado 1S4. Los comentarios al diagrama de funcionamiento de la figura 24 se indican en la tabla VI : Tabla VI

Fase Efecto

1 Un impulso a 1S3 (marcha) modifica la posición de 1V2 y hace salir el vástago de 1A que en reposo está accionando a 1S1 que aplica señal al pilotaje 12 de 2V. 2 Al salir el vástago de 1A deja de accionar a 1S1 (12 de 2V queda sin señal) y al final

de su recorrido acciona a 1S2 que hace salir al vástago de 2A. 3 Los vástagos de 1A y 2A quedan fuera y 1S2 accionado.

4 Un impulso a 1S4 (paro) modifica la posición de 1V2 con lo que desaparece la señal en 12/1V1. La 1V1 regresa al reposo al tener presión directa en el otro pilotaje (14) haciendo entrar a 1A que deja de accionar a 1S2.

5 Cuando 1A acciona a 1S1 ésta pilota a 12/2V haciendo entrar al vástago de 2A. 6 Los cilindros 1A y 2A quedan en la posición original.

En la figura 24 obsérvese que si se pulsan 1S3 y 1S4 al mismo tiempo queda garantizado que el ciclo no se iniciará puesto que el pulsador de paro 1S4 envía la señal al pilotaje 14 de 1V2 que es el preferencial.

(37)

1 2 3 4/_5 6*1 1A 1S1 1S2 2A

Sujscífin q'"* ¿¿ns

'A

1 S

1 .

2 \

2 S

1 %

2 A

Estam

pado

q

{/

\

1 S

1

1 S

2

1 S

3 _i

m

f Espacio Fas* ■

(38)

3.2.1.2 Reductor de presión

Otra forma de anular los efectos de la señal permanente es con un reductor de presión. En este caso la válvula principal o de potencia puede ser de pilotajes con accionamiento neumático normal.

En la figura 25 se indica la conexión de un reductor de presión al pilotaje 12 de una válvula biestable con accionamiento neumático normal. En este caso el pilotaje 12 correspondería a la señal que desea dominarse.

I__________________________ I

Figura 25. Conexión de un reductor de presión a una válvula biestable con accionamiento neumático normal.

3.2.2 Eliminación de la señal

Para la eliminación de señales se dispone de las siguientes posibilidades :

- Con válvula de accionamiento mecánico unidireccional - Con temporizador de impulso

- Con válvula biestable

3.2.2.1 Con válvula de accionamiento mecánico unidireccional

Consiste en el empleo de válvulas con accionamiento mecánico unidireccional, llamadas también válvulas con rodillo escamoteable.

En la figura 26 se indica el símbolo según la Norma ISO/DIS 1219/1 (Referencia 7.3.3.1.2).

I

Figura 26. Representación simbólica de una válvula de accionamiento mecánico unidireccional según ISO/DIS 1219/1.

Se trata de una solución mecánica que si bien en su día tuvo cierta aplicación, hoy ya es de utilización muy esporádica pues presenta ciertos inconvenientes. Entre ellos se tiene :

(39)

- Hay que considerar el sentido de ataque o bien la posición en que podrá fijarse la válvula. - Debe ser posible que la palanca con rodillo de la válvula pueda abatirse por completo. - Dificultad de aplicación en cilindros con carrera corta por falta de espacio.

- La velocidad de ataque no puede ser elevada. Si lo es se obtiene una señal corta que dificulta su utilización.

- La señal proporcionada por la válvula en el sentido de accionamiento no puede ser reutilizada puesto que desaparece al sobrepasar la leva la válvula.

Para la aplicación de este sistema en el circuito neumático de la figura 10 es suficiente sustituir las válvulas 1S2 y 2S1 por válvulas con accionamiento mecánico unidireccional.

3.2.2.2 Con tem porizador de im pulso

En este sistema se emplea un tem porizador de im p u lso del tipo normalmente abierto en la posición de reposo como el de la figura 27.

Esquema Diagrama de m ando

r

L

0

\

2 t= 0 .4 s 1 _V e i

o.

1 0,4 s t

Figura 27. Esquema y diagrama de un temporizador de impulso normalmente abierto.

También cabe la posibilidad de emplear un tem porizador norm al y realizar la unión entre la entrada de presión y la de pilotaje como se indica en la figura 28.

0 .

1

I

t

Figura 28. Esquema de un temporizador normalmente abierto conexionado para actuar como el temporizador de impulso de la figura 27.