CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES FIEE UNAC 2022B

1. AUTOMATIZACIÓN
NEUMÁTICA
Conceptos básicos, elementos
y esquemas

2. NEUMÁTICA
Técnica que utiliza el aire
comprimido como vehículo
para transmitir energía.

3. Ventajas e Inconvenientes
 VENTAJAS:
 Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros,
etc.
 Rapidez de respuesta del sistema neumático
 Economía de los sistemas neumáticos una vez
instalados.
 INCONVENIENTES:
 Instalaciones caras en general.
 El mantenimiento del aire en buenas condiciones es
costoso.
 Esquemas complejos de modificar y depurar

4. Aplicaciones
 Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos.
 Accionamiento de puertas pesadas o calientes.
 Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero,
minería e industrias químicas.
 Apisonamiento en la colocación de hormigón.
 Pintura por pulverización.
 Sujección y movimiento en la industria maderera.
 Sujección para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos.
 Máquinas de soldadura eléctrica por puntos.
 Máquinas de embotellado y envasado.
 Manipuladores neumáticos.

5. Propiedades
 Disponibilidad.
 Almacenamiento.
 Simplicidad de diseño y control.
 Elección del movimiento.
 Economía.
 Fiabilidad.
 Resistencia al entorno.
 Limpieza del entorno.
 Seguridad.

6. Magnitudes y unidades

7. Presiones

8. Ecuación de los gases perfectos

9. Ley de Boyle -Mariotte
El volumen es inversamente proporcional a la
presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
P1 · V1 = P2 · V2; T = cte

10. Leyes de Charles- Gay Lussac
El presión del gas es directamente
proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumenta la
presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuye la
presión.
P1 / T1 = P2 / T2; V = cte

11. Sistema neumático Básico
PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE
1. COMPRESOR.
2. MOTOR ELÉCTRICO.
3. PRESOSTATO.
4. VÁLVULAANTIRETORNO.
5. DEPÓSITO.
6. MANÓMETRO.
7. PURGA AUTOMÁTICA.
8. VÁLVULA DE SEGURIDAD.
9. SECADOR DE AIRE REFRIGERADO.
10. FILTRO DE LÍNEA.
CIRCUITO DE UTILIZACIÓN
1. TOMA DE AIRE.
2. PURGA AUTOMÁTICA.
3. UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE
4. VÁLVULA DIRECCIONAL.
5. ACTUADOR.
6. CONTROLADORES DE VELOCIDAD.

12. Compresores
COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO
ALTERNATIVOS ROTATIVOS
EMBOLO PALETA
DIAFRAGMA TORNILLO

13. Compresores Alternativos
Compresor de pistón
de una etapa
Compresor de pistón de
dos etapas Compresor de diafragma

14. Compresor de Embolo
de Una Etapa
Aire de 3 - 7 Bares

15. Compresor de Embolo
de Dos Etapa
Aire aprox. de 7 Bares
Temperatura de 120°C

16. Compresor de Diafragma
Aire hasta de 5 Bares
Libre de Aceite

17. Compresores Rotativos
COMPRESOR DE
PALETAS
COMPRESOR DE
TORNILLO
TURBO COMPRESOR
RADIAL

18. Compresor Rotativo
de Paleta Deslizante
Temperatura de 120°C
Aceite de Refrigerante

19. Compresor Rotativo
de Tornillo
Caudales > 400 m3/min
Presión > 10 Bares

20. Conducto principal en línea abierta
Red de distribución de aire

21. Conducto principal en anillo
Red de distribución de aire

22. Conducto de Líneas Secundarias
Red de distribución de aire

23. Componentes principales de un
circuito neumático

24. Unidad de mantenimiento

25. Filtro Estándar

26. Purgador Automático

27. Regulador Estándar

28. Válvulas

29. Válvulas distribuidoras
Válvulas distribuidoras
Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3
NA
NC
NA
NC

30. Código de las vías de una válvula
CONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOP
Alimentación de presión P 1
Conductos de trabajo A, B, C, ... 2, 4, 6, ...
Escapes R, S, T, ... 3, 5, 7, ...
Conductos de pilotaje Z, Y, X, ... 12, 14, 16, ...
ISO, International Organization Standarization.
CETOP, Comité Europeo de las Transmisiones Óleo-hidráulicas y Neumáticas
En neumática, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86.
UNE, Una Norma Española.
A
B
R
P
S
Y
Z 2
4
3
1
5
12
14
ISO CETOP

31. Válvulas de control direccional

32. Válvulas de control direccional

33. Accionamiento de las válvulas
3/2 NC pulsador
retorno muelle
4/2 pulsador
retorno muelle
5/2 pilotada
biestable
EJEMPLOS

34. Válvulas reguladoras, de control y de
bloqueo
Antirretorno
Reguladora de
caudal
Reguladora de caudal
unidireccional
Selectora
de circuito
De simultaneidad
Escape rápido

35. Actuadores

36. Cilindro de simple efecto

37. Cilindro de doble efecto

38. Fuerza que ejerce el vástago
Cilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto
Fuerza teórica
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el retroceso
P = Presión, N/m2.
E = Empuje del muelle, N.
D = Diámetro del émbolo, mm2.
D = Diámetro del vástago, mm2.
η = Rendimiento del cilindro.

39. Métodos de fijación de cilindros

40. Aplicación de cilindros

41. Aplicación de cilindros

42. Aplicación de cilindros

43. Detectores Neumáticos

44. Temporizadores
A la conexión A la desconexión
Conversión de una señal permanente en un impulso

45. Diseños de Circuitos

46. Esquema Neumático

47. Realización del esquema
NIVEL COMPONENTE EJEMPLOS
6º Elementos de trabajo Cilindros, motores neumáticos
5º Elementos de regulación de velocidad Reguladores de caudal unidireccional
4º Elementos de potencia Válvula distribuidora para el cilindro
3º Elementos de tratamiento de señal Selectores de función “O” e “Y”
2º Elementos de entrada de señal Microválvulas acc. manual, final de carrera
1º Fuente de alimentación de energía Unidad de mantenimiento

48. Numeración de elementos
1. Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0...
2. Los elementos de potencia o distribuidores principales llevan: 1.1, 2.1...
3. Los captadores de señal se nombran con:
- Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.2, 1.4, 1.6... 2.2, 2.4, 2.6...
- Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.3, 1.5, 1.7. .. 2..3, 2.5, 2.7. ..
4. Los elementos de regulación de velocidad:
- Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.02, 2.02
- Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.03, 2.03
5. Los elementos auxiliares de producción y tratamiento de aire: 0.1, 0.2, 0.3...

49. Diagrama de movimientos

50. Representación de secuencias.
Mecanismo de plegado

52. Representación de secuencias.
Mecanismo de conformado.

53. Representación de secuencias.
Mecanismo de curvado.

54. Ejemplo de Aplicación 1

55. Ejemplo de Aplicación 2

56. Ejemplo de Aplicación 3

57. Ejemplo de Aplicación 4