La combinació de vàlvules solenoides, cilindres pneumàtics i controladors lògics programables constitueix un sistema de control de llaç tancat precís. Consta de quatre components bàsics que realitzen funcions diferents i col·laboren per completar tasques d'automatització.
Controlador lògic programable: El cervell del sistema, encarregat d'emetre ordres i judici lògic.
Vàlvula solenoide: L'interruptor del sistema, encarregat de controlar els estats d'encesa i apagat del circuit d'aire.
Cilindre pneumàtic: El múscul del sistema, encarregat d'executar les accions mecàniques.
Sensor: L'òrgan sensorial del sistema, responsable de retroalimentar l'estat d'acció.
Element d'accionament: Cilindre pneumàtic
El cilindre pneumàtic serveix com a executor final del sistema, convertint l'energia de l'aire comprimit en energia mecànica de moviment lineal.
Cilindre de doble efecte: L'opció principal per a aplicacions industrials. Disposa de dos ports d'aire, amb traços d'extensió i retracció impulsats per aire comprimit, que ofereixen una força de sortida estable i una carrera controlable.
Cilindre simple efecte: només té un port d'aire, utilitza aire comprimit per conduir una direcció mentre es basa en la força de la molla per al retorn. Presenta una estructura senzilla però té limitacions en la força de sortida i la carrera.
Tipus especials: Els cilindres sense varetes que estalvien espai i els cilindres guiats que resisteixen les forces laterals estan dissenyats per complir els requisits específics de les condicions de treball.
Element de control: vàlvula solenoide
La vàlvula solenoide actua com a pont que connecta els senyals elèctrics i el sistema pneumàtic. Rep ordres del controlador lògic programable i canvia la direcció del flux d'aire comprimit canviant la bobina interna.
Vàlvula de 5/2 vies: La configuració estàndard per controlar cilindres de doble efecte. Té una entrada de pressió, dos ports de sortida del cilindre i dos ports d'escapament, que permeten el moviment alternatiu del cilindre a través dels estats d'encesa i apagat.
Vàlvula de 3/2 vies: S'utilitza habitualment per controlar cilindres d'efecte simple, amb una estructura senzilla amb només un port de sortida de treball.
Mecanisme de retroalimentació: sensors
Per permetre que el sistema determini si les accions del cilindre s'han completat, s'han d'introduir sensors per a la retroalimentació de la posició, formant un control de llaç tancat.
Interruptor magnètic: el sensor de posició més utilitzat. Està muntat al canó del cilindre i, quan el pistó es mou a la posició designada, l'anell magnètic del pistó activa l'interruptor, enviant un senyal de posició al controlador lògic programable.
Interruptor de pressió: Com a salvaguarda avançada, controla la pressió del circuit d'aire. Mitjançant la confirmació dual de la posició i la pressió, assegura que el cilindre no només arriba a la posició, sinó que també ofereix la força de sortida necessària, evitant eficaçment els perills de seguretat com ara la subjecció insegura de la peça.
Centre lògic: Controlador lògic programable
El controlador lògic programable serveix com a centre de comandament de tot el sistema, amb el seu programa intern responsable de processar tots els senyals i la lògica.
Control seqüencial: El programa determina la següent acció en funció dels senyals de retroalimentació del sensor. Per exemple, només emetrà una ordre d'extensió després de rebre el senyal de posició retraïda.
Protecció d'enclavament: Aquest és el principi de seguretat bàsic del disseny del programa. Assegura que els senyals de control d'extensió i retracció no s'emetin mai simultàniament, evitant així l'esgotament de la bobina de la vàlvula solenoide o conflictes de circuits d'aire, i salvaguardant la seguretat dels equips i del personal.
