Este documento describe el método paso a paso para diseñar circuitos neumáticos. El método consta de varios pasos como identificar los elementos de trabajo, crear un diagrama espacio-fase de los movimientos, formar grupos neumáticos, conectar válvulas de potencia y conmutadoras, y añadir funciones adicionales como temporizadores o detectores de seguridad. Se provee un ejemplo completo para ilustrar cómo aplicar el método a una secuencia dada.

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Diseño de circuitos neumáticos: método paso a paso
Con el método cascada cuando hay más de dos válvulas en cascada, se producen pérdidas de
presión no deseadas que son corregidas por el método paso a paso. Conociendo el método
cascada, comprender este nuevo método es muy sencillo, ya que únicamente varían la
disposición y el número de válvulas de memoria utilizadas.
Es un método en el que es necesario que haya tres o más grupos, así que lo explicaremos para
un número con tres o más grupos y posteriormente se estudiará una solución para el caso de
que los grupos sean únicamente dos. Seguiremos los mismos pasos que el método cascada, y
sólo cambia con las válvulas conmutadoras y su conexión (serán 3/2).
El método consta de una serie de pasos que deben seguirse sistemáticamente:
1. Identificación de elementos de trabajo.
Se identifican de una manera ordenada los elementos de trabajo que tienen movimiento
(actuadores: cilindros y motores) con letras mayúsculas, iniciando la relación por la letra A y
siguiendo con las demás B, C, etc.
2. Identificación de los movimientos de los elementos de trabajo (diagrama espacio-fase).
En función del enunciado del ejercicio o planteamiento de las peticiones de trabajo se realiza el
diagrama espacio-fase para los movimientos de los elementos de trabajo tomando como
referencia su posición inicial o de reposo y teniendo en cuenta lo siguiente:
 Cilindros: si su vástago sale se identifica con el signo más (+), por ejemplo 1A+,
mientras que si su vástago entra se identifica con el signo (-), por ejemplo 1A-.
 Motores: La identificación de los motores se realiza según su giro, de forma que si
su eje gira en sentido horario se identifica con el signo más (+), por ejemplo 2A+, y
si su eje gira en sentido antihorario se identifica con el signo menos (-), por ejemplo
2A-.
3. Relación fase-secuencia.
A partir del diagrama espacio-fase se hace una relación ordenada escrita de los movimientos a
la que se designa relación fase-secuencia (secuencia de movimiento simplificada). Los
movimientos no se pueden cambiar de posición según la secuencia definida.
Si se quiere un avance del cilindro A, un avance del cilindro B y un retroceso simultáneo de
ambos, la secuencia quedaría de la siguiente forma: A+ B+ (A- B-).
4. Formación de grupos.
Cada grupo constituye físicamente una línea de alimentación de pilotajes de actuadores, que
contiene bien directamente (solo la línea) o a través de detectores o sensores (línea con
detectores: función AND) las ordenes correspondientes.
Se deben generar el menor número posible de grupos de presión. Se forma el primer grupo de
la relación fase-secuencia de izquierda a derecha y justo antes de que aparezca una
identificación del mismo cilindro repetida se coloca una línea vertical o inclinada la cual indica un
cambio de grupo. Los grupos se nombran con numeración arábiga (números romanos).

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En un mismo grupo no puede repetirse la misma letra nunca pues representan al mismo
elemento de trabajo y esto supondría accionar sus dos mandos a la vez, produciendo señales
permanentes.
Tendremos en cuenta que el
inicio de cada secuencia hay
que añadir un pulsador de
marcha.
En este punto cabe decir que en Internet aparecen 2 métodos paso a paso:
1. Paso a paso mínimo formación del mínimo número de grupos (el explicado aquí, ídem
a cascada).
2. Paso a paso máximo formación del máximo número de grupos. En este caso cada
paso es un grupo.
Como es de suponer la segunda opción es absurda, pues se trata de minimizar el número de
elementos cumpliendo la secuencia. Además, viendo las explicaciones dadas podríamos decir
que en cascada hay dos métodos también: el mínimo y el máximo.
5. Válvulas de gobierno de los cilindros (válvulas de potencia).
Cada cilindro estará gobernado por una válvula distribuidora 4/2 ó 5/2 de accionamiento
neumático y biestable. El accionamiento de estas válvulas hará el cambio de cada fase del
circuito.
El funcionamiento de ambas válvulas es el mismo, la diferencia radica en que la 4/2 tiene una
vía de escape común para las 2 cámaras del cilindro mientras que la 5/2 tiene una vía de
escape independiente por cámara.
6. Válvulas de memoria conmutadoras de línea.
El número de líneas de presión es igual al número de grupos de presión, igual que el número de
válvulas conmutadoras nº Válvulas 3/2 = nº Grupos. El accionamiento de estas válvulas
hará el cambio de cada grupo del circuito. Serán válvulas 3/2 accionamiento neumático.
Sólo existirá un grupo en presión y el resto a escape en durante cada ciclo. Es posible que en el
arranque inicial se produzca un transitorio (movimientos) hasta que el circuito alcance su
posición de reposo. Cada grupo es activado por el grupo anterior junto con el ultimo actuador del
grupo anterior (función AND) y desactivado por que acaba de activarse.
7. Formación de las líneas de presión horizontales.
Debajo de las válvulas de potencia y encima de las válvulas conmutadoras, dejando espacio
suficiente se representan tantas líneas horizontales de presión como número de grupos
formados que hay en la secuencia, luego se identifican con números romanos o con número de
grupo.
8. Conexión de válvulas de potencia y válvulas conmutadoras.
La conexión de los accionamientos neumáticos de estas válvulas dependerá de la secuencia
concreta a “programar”. Para explicar este punto pondremos un ejemplo.

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9. Adicción de funciones al circuito.
El diseño contemplado mediante métodos es básico para realizar la secuencia pedida, pero en
un circuito normalmente se añaden más elementos para cumplir otras condiciones de
funcionamiento y para ello se insertarán los elementos necesarios para tal fin.
El ejemplo más claro es el pulsador de marcha PM, que será el que inicie el ciclo, pero hay más:
 Pulsador de marcha (PM) Pulsador de marcha para iniciar secuencia. Puede ser
“secuencia única (1 ciclo)” si el pulsador retorna automáticamente a reposo, o “secuencia
cíclica” si es pulsador de enclavamiento.
 Marcha de seguridad Normalmente 2 PM en serie para asegurarse que el operador no
saca las manos de su cabina.
 Interruptor general de alimentación válvula que corta o alimenta de aire a presión al
circuito completo. En este caso puede darse el caso de que sólo corte alimentación y la
presión permanezca en el circuito o que al cortar vacíe al circuito de presión al completo.
 Temporizadores Computan un tiempo establecido antes de cambiar de paso en la
secuencia. Pueden ser “orientados a conexión” (computan el tiempo antes) o “orientados
a la desconexión” (computan el tiempo después).
 Reguladores de velocidad Regulan velocidad de los actuadores. Puede regularse en
avance, en retroceso o ambos.
 Contadores  Cómputo para que una vez llegue al establecido ejecutan una acción.
 Paro de secuencia Pausa de la secuencia. Se mantienen todos los valores actuales.
Tras dar marcha de nuevo la secuencia continua por donde se quedó.
 Paro de emergencia Paro manual de seguridad de la secuencia. Hay dos casos: que
se vacíe el circuito de presión o que se mantenga.
 Detectores de seguridad Paro automático de seguridad de la secuencia. En este caso
cualquier detector que su función sea seguridad general para personas (puertas,
ventanas, proximidad, cabina, etc.) o materiales (objeto mal posicionado, etc.). Hay dos
casos: que se vacíe el circuito de presión o que se mantenga.
 Reset Establece al circuito a sus valores por defecto (reposo). Para ello todos los
detectores deben ir a su estado de reposo. Ídem a iniciar el circuito para comenzar la
secuencia con el PM.
 Etc.
También decir que la llegada de la electroneumática ha desbancado a la neumática pura.
Todas estas funciones comentadas son más fáciles de realizar con electroneumática
porque:
 Los relés pueden tener varias cámaras de contacto y contactos auxiliares.
 Con la llegada de los PLC la lógica programada hace tener menos cambios de
cableado.
 Etc. Entre otros.

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EJEMPLO Secuencia A+(B+A-)B-
En este caso vemos que los dos cilindros se desactivan a la vez.
 Grupos Neumáticos (obtenemos tres)  A+ / (B+ A-) / B-
o G 1: A+
o G 2: (B+ A-)
o G3: B-
Tenemos 2 cilindros = 4 detectores.
 (A+)  PM . Linea1 (comienzo de secuencia y inicio de grupo 1).
 (B+ A-)  Linea2 (comienzo grupo 2).
 B-  Linea3 (comienzo grupo 3).
En lógica booleana podemos escribir:
 F (A+)  PM . Linea1 (comienzo de secuencia y inicio de grupo 1).
 F (A-)  Linea2 (comienzo grupo 2).
 F (B+)  Linea2 (comienzo grupo 2).
 F (B-)  Linea3 (comienzo grupo 3).
Hemos dicho 3 grupos = 3 líneas de presión  3 válvulas conmutadoras.
 F (G1G2) Línea 2 Linea1 . S2 (línea anterior y cambio de grupo).
 F (G2G3) Línea 3  Linea2 .S4 . S1 (línea anterior y cambio de grupo).
 F (G3G1) Línea 1 Linea3 . S3 (línea anterior y cambio de grupo).


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Válvulas conmutadoras de Secuencia A+(B+A-)B-
Ya hemos conectado las válvulas de memoria. Falta alimentarlas (su mando).
Debajo de las líneas de presión se dibujarán tantas memorias (válvulas 3/2) como grupos hay.
Se colocarán en línea horizontal distribuidas a lo largo de las líneas de presión. Todas las
memorias serán NA, excepto la de la derecha que será NC, por lo que en reposo dá presión a la
línea suya que es siempre la última.
La primera memoria de la izquierda conecta su salida única con la línea de presión I (grupo 1), la
segunda a la línea II, la tercera a la línea III, etc. Al ser la memoria de la derecha NC, la línea
última tiene presión por defecto, lo que hace que prepare al circuito para dar presión a la primera
línea I si se cumplen el resto de las condiciones (siempre habrá solo una línea con presión).
Cada memoria, está pilotada para abrirla por la línea siguiente (que debe desactivarla, por
ejemplo, la que da señal a la línea I, por la línea II, la que da señal a la línea II, por la línea III,
etc.), y es pilotada para cerrarla por la función de línea calculada (línea anterior junto los finales
de carrera últimos del grupo anterior - detectores cambios de grupo), observa que es función
AND.

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Válvulas conmutadoras alimentadas en serie Secuencia A+(B+A-)B-
Si vemos la función utilizamos la línea de grupo como alimentación de presión de la válvula.
 F (G1G2) Línea 2 Linea1 . S2 (línea anterior y cambio de grupo).
 F (G2G3) Línea 3  Linea2 .S4 . S1 (línea anterior y cambio de grupo).
 F (G3G1) Línea 1 Linea3 . S3 (línea anterior y cambio de grupo

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Válvulas conmutadoras alimentadas en simultaneidad Secuencia A+(B+A-)B-
Si vemos la función utilizamos puertas lógicas y una alimentación de presión independiente para
la válvula. Con ello evitaremos posibles funcionamientos incorrectos por falta de presión.
 F (G1G2) Línea 2 Linea1 . S2 (línea anterior y cambio de grupo).
 F (G2G3) Línea 3  Linea2 .S4 . S1 (línea anterior y cambio de grupo).
 F (G3G1) Línea 1 Linea3 . S3 (línea anterior y cambio de grupo

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EJEMPLO Secuencia A+ A- B+ B-
 Grupos Neumáticos (tenemos cuatro)  A+ / A- / B+ / B-
o G 1: A+
o G 2: A-
o G3: B+
o G4: B-
Tenemos 2 cilindros = 4 detectores.
 A+  PM . Linea1 (comienzo de secuencia y inicio de grupo 1).
 A-  Linea2 (comienzo grupo 2).
 B+  Linea3 (comienzo grupo 3).
 B-  Linea4 (comienzo grupo 4).
Hemos dicho 4 grupos = 4 líneas de presión  4 válvulas conmutadoras.
 Línea 2  Linea1 . S2 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 3  Linea2 . S1 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 4  Linea3 . S4 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 1  Línea4 . S3 (línea anterior y cambio de grupo).

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EJEMPLO Secuencia (A+ B+) (A- C+) B- A+ (A- C-)
En este caso vemos que el cilindro A aparece más de una vez con la misma orden de avanzar y
retroceder, así que deberemos usar válvulas selectoras en las entradas del cilindro A.
Vamos a realizar el circuito de manera similar a los ejemplos anteriores y veremos porque hay
que modificar el circuito para que sea válido.
Grupos Neumáticos (obtenemos cuatro)  (A+ B+) / (A- C+) B- / A+ / (A- C-)
o G 1: (A+ B+)
o G 2: (A- C+) B-
o G 3: A+
o G 4: (A- C-)
Tenemos 3 cilindros = 6 detectores.
Hemos dicho 4 grupos = 4 líneas de presión  4 válvulas conmutadoras.
VALVULAS DE POTENCIA (representamos las 5 fases)
 (A+ B+)  PM . Linea1 (comienzo de secuencia y inicio de grupo 1).
 (A- C+)  Linea2 (comienzo grupo 2)
 B-  Linea2 .S1.S6 (grupo 2 y cambio de fase del mismo grupo).
 A+  Linea3 (inicio de grupo 3).
 (A- C-)  Linea4 (inicio de grupo 4).
VALVULAS CONMUTADORAS
 Línea 2 Linea1.S2.S4 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 3 Linea2 . S3 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 4 Linea3 . S2 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 1 Linea4.S1.S5 (línea anterior y cambio de grupo).

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CONEXIÓN DE VALVULAS DE POTENCIA
 (A+ B+)  PM . Linea1 (comienzo de secuencia y inicio de grupo 1).
 (A- C+)  Linea2 (comienzo grupo 2)
 B-  Linea2 .S1.S6 (grupo 2 y cambio de fase del mismo grupo).
 A+  Linea3 (inicio de grupo 3).
 (A- C-)  Linea4 (inicio de grupo 4).
Para los que sean de electrónica digital, la representación booleana seria:
 F (A+)  (PM . LN 1) + LN 3
 F (A-)  LN 2 + LN4
 F (B+)  PM . LN 1
 F (B-)  LN 2. S1 . S6
 F (C+)  LN 2
 F (C-)  LN 4
Representamos cada movimiento del vástago en booleano. Observar como las ordenes
repetidas A+ y A- tienen la función OR (se activan de 2 posibles maneras). Las funciones
de líneas quedan como están.

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Secuencia (A+ B+) (A- C+) B- A+ (A- C-)

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MÉTODO PASO A PASO CON 2 GRUPOS
El método paso a paso está basado en que un grupo es activado por el grupo anterior y
desactivado por el siguiente. Si nos encontramos únicamente con dos grupos aparece la
paradoja de que un grupo es activado y desactivado por el mismo grupo, lo cual además de ser
un contrasentido produce señales permanentes en las memorias. Soluciones:
1. Trabajar en estos casos con el método de cascada.
2. Crear un grupo que no haga nada para tener tres grupos y seguir el método paso a
paso.
Secuencia A+B+A-B-
Creamos un tercer grupo al final de los otros dos (sin trabajo alguno) y seguimos el
procedimiento del método paso a paso.
 G1: lo genera el G3 sin final de carrera, ya que no tiene
movimiento, y lo desactiva el grupo siguiente, es decir el
G2.
 G2: lo genera el grupo 1 y S4 lo desactiva el grupo 3.
 G3: lo genera el grupo 2 y S3 lo desactiva el grupo1.
Grupos Neumáticos (obtenemos tres)  A+ B+ / A- B-
o G 1: A+ B+
o G 2: A- B
Tenemos 2 cilindros = 4 detectores. Aquí miramos la parte superior de la figura (cambios
de fase de un mismo grupo).
 A+  PM . Linea1 (comienzo de secuencia y inicio de grupo 1).
 B+  Linea1 . S2 (grupo 1 y cambio de fase del mismo grupo).
 A-  Linea2 (inicio de grupo 2).
 B-  Linea2 . S1 (grupo 2 y cambio de fase del mismo grupo).
Hemos dicho 2 grupos = 2 líneas de presión  2 válvula conmutadora. Aquí tenemos en
cuenta la parte inferior de la figura (cambios de grupo o línea).
 Línea 2 Linea1 . S4 (línea anterior y cambio de grupo).
 Línea 1Línea3 (línea anterior).
 Línea 3 Linea2 . S3 (línea anterior y cambio de grupo

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