Electroneumática.
La neumática básica o pura, como se ha explicado en los capítulos precedentes, produce
la fuerza mediante los actuadores o motores neumáticos, lineales o rotativos, pero además el gobierno de éstos y la introducción de señales, fines de carrera, sensores y captadores, se efectúa mediante válvulas exclusivamente neumáticas, es decir el mando, la regulación y la automatización se realiza de manera totalmente neumática.
Pues bien, esta manera de proceder se reserva a circuitos neumáticos muy sencillos y a
casos en que, por cuestiones de seguridad, no se pueden admitir elementos eléctricos.
En la electroneumática los actuadores siguen siendo neumáticos, los mismos que en la
neumática básica, pero las válvulas de gobierno mandadas neumáticamente son sustituidas por electroválvulas activadas con electroimanes en lugar de pilotadas con aire comprimido. Las electroválvulas son convertidores electroneumáticos que transforman una señal eléctrica en una actuación neumática. Por otra parte los sensores, fines de carrera y captadores de información son elementos eléctricos, con lo que la regulación y la automatización son, por tanto, eléctricas o electrónicas.
Las ventajas de la electroneumática sobre la neumática pura son obvias y se concretan en la capacidad que tienen la electricidad y la electrónica para emitir, combinar, transportar y secuenciar señales, que las hacen extraordinariamente idóneas para cumplir tales fines. Se suele decir que la neumática es la fuerza y la electricidad los nervios del sistema.
Teniendo en cuenta lo anterior se puede definir la electroneumática como la tecnología que trata sobre la producción y transmisión de movimientos y esfuerzos mediante el aire comprimido y su control por medios eléctricos y electrónicos.
La electroneumática es un paso intermedio entre la neumática básica y los autómatas
programables que se estudian más adelante, donde éstos por sí solos controlan el sistema con las ventajas singulares que conllevan.
No es estrictamente necesario saber electricidad y electrónica para entender la
electroneumática, pues basta tomar los elementos eléctricos como cajas negras, de los que se conoce que con unos determinados estímulos proporciona unas respuestas concretas, es decir que ciertas entradas producen tales salidas. Sin embargo saber electricidad y electrónica es extraordinariamente útil pues la electroneumática es una simbiosis donde se mezcla la neumática y
la automática, con cierta preponderancia de ésta sobre aquella.
En la electroneumática la energía eléctrica (energía de mando y de trabajo) es introducida, procesada y cursada por elementos muy determinados. Por razones de simplicidad y vistosidad estos elementos figuran en los esquemas como símbolos que facilitan el diseño, la instalación y el mantenimiento.
Pero no es suficiente sólo la comprensión de los símbolos existentes en los esquemas de
los circuitos electroneumáticos y el funcionamiento de los elementos que en él figuran para garantizar el correcto dimensionado de mandos y la rápida localización de errores o anomalías cuando aparecen, sino que el especialista en mandos debe conocer también las cuestiones y elementos más importantes y usuales de la electricidad y la electrónica.
Un sistema electroneumático consta de un circuito neumático simple y en paralelo circuitos eléctricos, en ocasiones bastante complejos, donde tiene una gran importancia la forma de representación de cada elemento.
El circuito eléctrico está formado por:
• Elementos eléctricos para la entrada de señales
• Elementos eléctricos o electrónicos para el procesamiento de señalesEntradas de señal
Estos elementos tienen el cometido de introducir las señales eléctricas procedentes de diferentes puntos con distintos tipos y tiempos de accionamiento. Cuando el control de tales elementos sucede por la unión de contactos eléctricos, se habla de mando por contacto, en caso contrario de mando sin contacto o electrónico. En cuanto a la función se distingue entre los de contacto de cierre, de apertura y de conmutación. El contacto de cierre tiene el cometido de cerrar un circuito, el de apertura ha de abrirlo y el de conmutación abre y cierra dos circuitos respectivamente.
El contacto de conmutación es un ensamblaje constructivo de contacto de cierre y de apertura. Ambos contactos tienen un elemento móvil de conexión. Este elemento de conexión, en posición de reposo tiene contacto siempre sólo con una conexión.
El accionamiento de estos elementos puede tener lugar manual o mecánicamente o bien por mando a distancia, con energía de mando eléctrica o neumática.
La introducción de la señal puede hacerse con pulsador o con interruptor. El pulsador realiza una determinada conexión solamente mientras existe el accionamiento del mismo. Al soltarlo vuelve a ocupar la posición inicial. Sustituye a las válvulas neumáticas con reposición por muelle o monoestables.
El interruptor también realiza una determinada conexión, pero para mantener dicha posición no hace falta un accionamiento continuo porque incorpora un enclavamiento mecánico que lo mantiene en esa posición. Sólo por un nuevo accionamiento regresa a la posición inicial. Se corresponde con las válvulas neumáticas biestables.
Los pulsadores o interruptores son necesarios en todos aquellos casos donde han de comenzar ciclos de trabajo o deban alcanzarse determinados desarrollos funcionales por la introducción de señales o donde haga falta un accionamiento continuo por razones de seguridad.
En la realización de un circuito juega un papel importante la elección de estos elementos, ya sea como contacto de cierre o de apertura o contacto de cierre y apertura juntos.
Las industrias eléctricas ofrecen los más diversos pulsadores, interruptores y conmutadores. Un único elemento puede estar equipado también con varios contactos, por ejemplo 2 contactos de cierre y 2 de apertura. A menudo los pulsadores vienen equipados con una lámpara de señal.
La parte frontal de los interruptores debe reflejar la posición del contacto, es usual hacerlo como sigue:
CONECTADO _ (raya)
DESCONECTADO _ (circulo)
o con las palabras CON, DES / SUBIR, BAJAR.
Este símbolo puede encontrarse al lado o sobre los botones.
En botones subyacentes, el botón de desconexión está situado siempre abajo.
El marcaje en color de los botones no está prescrito, pero si se efectúa un marcaje en color, el botón de peligro, por lo general el botón de desconexión, está marcado en rojo.
La diferencia en los símbolos entre un pulsador y un interruptor consiste en que en el interruptor la línea de trazos que acciona el contacto aparece quebrada como en el caso de los enclavamientos vistos en los símbolos neumáticos
Finales de carrera
Cuando un vástago de un cilindro o bien una determinada pieza movida por él alcanzan una determinada posición, normalmente su fin de carrera, anterior o posterior, activan frecuentemente un elemento, denominado final de carrera que a su vez actuará sobre otro elemento. Estos finales de carrera pueden activarse por contacto mediante una actuación mecánica o bien sin contacto con otros medios.
En la elección de tales elementos introductores de señales es preciso atender especialmente la solicitación mecánica, la seguridad de contacto y la exactitud del punto de conmutación.
En su ejecución normal estos interruptores de fin de carrera son conmutadores.
En ejecución especial son posibles otras combinaciones de conexión.
Los finales de carrera se distinguen también según la introducción de contactos: Contacto lento o contacto rápido.
En el contacto lento, la velocidad de apertura o cierre de los contactos es idéntica a la del accionamiento del pulsador (apropiado para bajas velocidades de acceso). En el contacto rápido no tiene importancia la velocidad de acceso, ya que en un punto muy determinado, el conmutado tiene lugar bruscamente. Para el montaje y el accionamiento de los finales de carrera hay que fijarse en las indicaciones del fabricante.
