Un circuito neumático de enclavamiento utiliza un elemento de memoria biestable, normalmente una válvula direccional 5/2 de doble pilotaje neumático, para conservar la última posición ordenada del distribuidor después de que desaparezca una señal momentánea SET o RESET. Las válvulas AND y OR pueden condicionar esas órdenes, pero no crean por sí solas la memoria.
Construya el circuito básico conectando válvulas de señal 3/2 momentáneas independientes a los dos pilotos de la válvula biestable. Antes de la puesta en servicio, defina qué ocurre cuando no hay ninguna señal, cuando ambas llegan a la vez, cuando se pierde el aire de alimentación o cuando vuelve la presión. No confunda el estado de mando retenido con la garantía de mantener la posición del cilindro ni con una función validada de seguridad de máquinas.
Puntos clave
- La válvula de doble pilotaje o el elemento SET/RESET específico almacena el estado de la orden; las válvulas AND y OR solo procesan las condiciones de entrada.
- Considere la activación simultánea de SET y RESET un estado prohibido, salvo que el circuito incluya una función de prioridad documentada.
- Verifique en la máquina completa el arranque, la pérdida de aire, la represurización, las fugas, el escape y el comportamiento de reinicio.
- Un enclavamiento neumático ordinario no es una parada de emergencia, un mando protector a dos manos ni un dispositivo de seguridad para retener cargas.
¿Qué almacena realmente el estado en un circuito neumático de enclavamiento?
Un enclavamiento neumático necesita un elemento con dos estados de mando estables. Una válvula 5/2 de doble pilotaje neumático es una solución habitual: un pulso en un piloto desplaza el distribuidor en una dirección y otro pulso en el piloto opuesto lo devuelve. Cuando ninguno recibe una orden, el distribuidor permanece en la última posición seleccionada bajo las condiciones definidas por el fabricante.
SMC presenta la VR4152 como una válvula relé de doble pilotaje, separada de sus productos selectores, AND y de mando a dos manos (serie VR de SMC, consultada en 2026). Esta separación refleja el límite de diseño: la válvula relé puede proporcionar el estado biestable, mientras que los elementos lógicos deciden qué piloto recibe la señal.
La memoria neumática es el estado retenido de una válvula o una función lógica después de terminar la señal que lo inició. No significa que el circuito almacene presión de manera indefinida. Las fugas de la válvula o del cilindro, la rotura de un tubo o la pérdida de alimentación pueden modificar la presión aguas abajo aunque el distribuidor no reciba una nueva orden.
La guía general sobre válvulas lógicas neumáticas explica las funciones AND, OR, NOT, temporización y memoria. Este artículo es más específico: muestra cómo asignar las órdenes SET y RESET a una etapa de salida biestable y cómo comprobar todos los estados relevantes.
| Elemento | Función en el circuito | Lo que no demuestra |
|---|---|---|
| Válvula 5/2 de doble pilotaje o válvula de memoria SET/RESET | Conserva el último estado de salida ordenado | Presión aguas abajo o posición del actuador retenidas |
| Válvula SET 3/2 momentánea | Genera el pulso piloto SET | Prioridad de RESET o arranque seguro |
| Válvula RESET 3/2 momentánea | Genera el pulso piloto RESET | Prestaciones de parada de emergencia |
| Válvula AND | Exige dos condiciones válidas antes de transmitir una orden | Integridad de seguridad o conformidad de un mando a dos manos |
| Válvula selectora OR | Acepta una de dos fuentes de mando alternativas | Comportamiento seguro de anulación |
| Regulador de presión, tubos, racores y dispositivos de escape | Establecen el recorrido de la señal neumática | Presión piloto suficiente si no se verifica dinámicamente |
La forma más útil de revisar un circuito de enclavamiento consiste en preguntar dónde reside el estado. Si quitar una válvula AND u OR deja la válvula de doble pilotaje en su último estado, la memoria reside en la válvula de salida. Si un módulo de memoria específico alimenta una válvula de salida con retorno por muelle, el estado reside aguas arriba. Esta distinción agiliza el diagnóstico porque separa una señal de decisión fallida de un elemento de memoria averiado.
¿Qué componentes necesita un enclavamiento SET/RESET básico?
Empiece por la ficha técnica de la válvula de doble pilotaje elegida, no por una suposición genérica sobre la numeración de puertos. ISO 1219-1 define las reglas de los símbolos gráficos de potencia fluida, mientras que ISO 1219-2 establece cómo se conectan esos símbolos en los diagramas de circuitos (ISO 1219-1; ISO 1219-2). El símbolo impreso en el componente elegido o el plano del fabricante sigue siendo la referencia que rige la instalación.
Una lista práctica de materiales incluye:
- Una válvula direccional 5/2 de doble pilotaje neumático, o un elemento de memoria SET/RESET específico más una válvula de salida adecuada.
- Dos válvulas de señal 3/2 normalmente cerradas y momentáneas para SET y RESET.
- Una alimentación de aire de señal regulada y filtrada dentro del intervalo especificado para todos los componentes.
- Tubos y racores dimensionados para suministrar la presión piloto y el volumen de pulso necesarios.
- Vías de escape que permitan que cada línea piloto descienda por debajo del umbral FALSE del componente.
- Puntos de prueba o manómetros en ambas entradas piloto cuando el acceso para la puesta en servicio sea limitado.
- Un actuador y una disposición de control de velocidad seleccionados por separado para la carga, fuerza, caudal y requisitos de parada.
No seleccione las válvulas lógicas únicamente por el tamaño de rosca. Compruebe la presión piloto mínima, el intervalo de presión de trabajo, el caudal o la conductancia, las fugas internas, el tiempo de respuesta, la contrapresión admisible, la temperatura, la calidad del aire, la orientación de montaje y la duración de pulso permitida. Son valores específicos del producto; un umbral de presión copiado de otra serie no es una regla de diseño.
En una instalación modular, mantenga la válvula de memoria, los elementos de señal y los puntos de prueba identificados como un grupo funcional. La guía de circuitos neumáticos modulares explica con más detalle los límites del colector, el aislamiento, el etiquetado y la documentación de estados de fallo.
¿Cómo se conecta el circuito 5/2 de enclavamiento con doble pilotaje?
La conexión básica es sencilla, pero las etiquetas deben ser inequívocas:
- Conecte el aire regulado al puerto de alimentación de la válvula 5/2.
- Conecte sus dos puertos de trabajo a las dos cámaras del cilindro de doble efecto.
- Conecte ambos puertos de escape a vías de escape sin restricciones y correctamente dimensionadas.
- Lleve la salida de la válvula SET momentánea a un piloto, identificado habitualmente como 14.
- Lleve la salida de la válvula RESET momentánea al piloto opuesto, identificado habitualmente como 12.
- Etiquete qué movimiento del cilindro ordena cada estado; no suponga que «SET» debe significar extensión.
- Confirme que cada válvula de señal 3/2 descarga su línea piloto al soltarla.
Los identificadores de los puertos varían según la familia de válvulas y la documentación regional. Antes de conectar los tubos, verifique P, A, B, escape, 12 y 14 con el símbolo del fabricante elegido.
Pruebe la válvula en banco sin una carga peligrosa antes de conectarla a la máquina. Accione SET una vez, suéltelo y confirme que la válvula permanece en el estado seleccionado. Accione RESET y repita. Si la válvula cambia de estado cuando se descarga una línea de señal, compruebe que el producto elegido sea realmente biestable y no un modelo de pilotaje único con retorno por muelle.
¿Qué debe especificar la tabla de verdad SET/RESET?
Una tabla de verdad de enclavamiento necesita una columna de «estado anterior», porque la salida no puede determinarse solo a partir de las entradas actuales.
| Entrada SET | Entrada RESET | Siguiente estado requerido | Interpretación técnica |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Estado anterior | No hay una nueva orden piloto; la memoria conserva el último estado seleccionado |
| 1 | 0 | SET | El piloto SET debe alcanzar su presión y duración de pulso válidas |
| 0 | 1 | RESET | El piloto RESET debe alcanzar su presión y duración de pulso válidas |
| 1 | 1 | Prohibido o con prioridad explícita | No suponga qué lado prevalece |
La última fila es la trampa del diseño. Dos señales piloto simultáneas pueden provocar un comportamiento dependiente del modelo, influido por el área de pilotaje, la presión, el instante de llegada, la fricción del distribuidor, el volumen de los tubos y la construcción interna. «La que llegue primero» no es una especificación segura ni repetible.
Elija una de estas políticas y muéstrela en el esquema:
- Prohibir la superposición: un enclavamiento mecánico o lógico impide que ambas órdenes estén presentes a la vez.
- Prioridad RESET: una disposición de prioridad diseñada para ese fin suprime SET siempre que RESET sea válido.
- Prioridad SET: solo se utiliza cuando el requisito del proceso lo exige expresamente y el estado resultante es aceptable.
- Arbitraje externo: un PLC o subsistema de control validado genera órdenes neumáticas mutuamente excluyentes.
No cree una prioridad restringiendo arbitrariamente un tubo. Una válvula de aguja puede modificar el instante de llegada, pero la contaminación, la presión, la temperatura y la sustitución del tubo pueden volver a cambiar la carrera.
Una especificación completa del enclavamiento contiene dos tablas: la tabla de verdad de órdenes anterior y una tabla de transición de estados que abarque el arranque, la pérdida de aire, el retorno de la presión, el accionamiento manual y el mantenimiento. La tabla de verdad describe la lógica prevista; la tabla de transición revela supuestos ocultos sobre la energía almacenada y el reinicio.
¿Cómo pueden las válvulas AND y OR condicionar las órdenes de enclavamiento?
Añada lógica solo cuando exprese un requisito de control documentado. Cada elemento adicional consume margen de presión y añade fugas, volumen y retraso de respuesta.
Una válvula AND resulta útil cuando SET solo debe producirse después de cumplirse dos condiciones ordinarias del proceso, por ejemplo, «pieza presente» AND «ciclo automático protegido habilitado». Lleve ambas condiciones al elemento AND y su salida al piloto SET. Se trata de un enclavamiento de control, no de la demostración de una función de seguridad.
Una válvula selectora OR resulta útil cuando cualquiera de dos puestos de mando ordinarios puede solicitar el mismo estado. Por ejemplo, «reinicio local» OR «reinicio remoto» pueden alimentar el piloto RESET. Confirme que una fuente no pueda alimentar hacia atrás la otra y que ambas descarguen correctamente.
| Requisito | Disposición lógica | Comprobación importante |
|---|---|---|
| Cualquiera de los puestos puede activar SET | Elemento OR antes del piloto SET | Una entrada no debe presurizar la línea de la otra |
| Deben cumplirse dos condiciones de proceso para activar SET | Elemento AND antes del piloto SET | La salida debe seguir cumpliendo el requisito de presión dinámica del piloto final |
| Cualquiera de las señales de fallo debe activar RESET | Elemento OR antes del piloto RESET | La vía de reinicio no debe utilizarse como función de parada de emergencia no validada |
| RESET debe prevalecer sobre SET | Prioridad diseñada para ese fin o salidas de controlador mutuamente excluyentes | Pruebe la temporización con ambas entradas, las señales bloqueadas y la pérdida de presión |
Evite largas cascadas en la vía piloto. Si se necesitan varias habilitaciones, temporizadores y ramales, la señal de presión de la válvula final puede aumentar lentamente o no descargarse por completo. Mídala durante la conmutación en vez de confiar en el manómetro del regulador. Para maquinaria de varias etapas, utilice el método de tabla de estados de la guía de circuitos secuenciales de cilindros en lugar de añadir ramales de enclavamiento sin documentar.
¿Qué debe ocurrir durante el arranque, la pérdida de aire y el retorno de la presión?
ISO 4414 abarca el diseño de sistemas neumáticos y los peligros significativos durante la instalación, el funcionamiento, el mantenimiento y el uso fiable (ISO 4414:2010, confirmada en 2021). Por ello, un circuito de enclavamiento necesita un comportamiento definido fuera de la secuencia SET/RESET normal.
| Suceso | Pregunta que debe responderse | Evidencia de aceptación |
|---|---|---|
| Presurización inicial | ¿Qué estado del distribuidor existe antes de la primera orden válida? | Prueba de arranque controlada desde todos los estados anteriores posibles |
| Pérdida de aire de señal | ¿La válvula de memoria conserva, deriva o cambia de estado? | Presiones de piloto y puertos de trabajo registradas durante el descenso |
| Pérdida de alimentación principal | ¿Puede moverse el actuador bajo carga mientras cae la presión? | Prueba de fallo protegida y revisión de la retención de la carga |
| Retorno de la presión | ¿Puede la posición retenida del distribuidor provocar un movimiento inmediato? | Prueba de represurización con las salidas inhibidas o secuenciadas |
| Ambas órdenes activas | ¿Qué estado tiene prioridad? | Prueba de superposición registrada del método de arbitraje implementado |
| Accionamiento manual utilizado | ¿Es ahora incoherente el estado lógico con la posición física del distribuidor? | Procedimiento de recuperación y comprobación de indicación de estado |
| Escape bloqueado | ¿Puede la presión piloto residual impedir el RESET? | Medición dinámica de presión en ambas líneas piloto |
Nunca suponga que una válvula de doble pilotaje arranca en un estado preferido. Su última posición mecánica puede mantenerse después de la parada, pero el mantenimiento, el accionamiento manual, las vibraciones, el desequilibrio de presión o la sustitución de componentes pueden cambiarla. Si la máquina necesita una condición de arranque conocida, establézcala mediante una secuencia de inicialización controlada y confirme la posición resultante del actuador antes de habilitar el movimiento automático.
La pérdida de alimentación es igual de importante. Una conexión retenida del distribuidor no conserva indefinidamente una presión útil ni sujeta un actuador vertical o sometido a una carga externa. Cuando vuelve el aire, la vía de caudal retenida puede producir un movimiento inmediato. Utilice lógica de habilitación de suministro, realimentación de posición, resguardos y una estrategia independiente de retención de carga adecuada al riesgo.
¿Cómo se pone en servicio y se diagnostica el circuito?
Ponga en servicio la capa de señal antes de accionar el actuador a plena velocidad:
- Compare el código de pedido y el símbolo de la válvula instalada con el esquema aprobado.
- Verifique los puertos de alimentación, trabajo, escape y pilotaje con el plano del fabricante.
- Desconecte o sujete de forma segura la carga y aplique energía reducida y controlada cuando el componente lo permita.
- Mida la presión en ambos puertos piloto durante SET, mantenimiento, RESET y descarga.
- Confirme que las válvulas de señal 3/2 liberadas reducen sus salidas por debajo del umbral FALSE de la válvula de memoria.
- Pruebe las cuatro combinaciones de entrada SET/RESET, incluida la respuesta diseñada ante la superposición.
- Realice ciclos de pérdida y retorno del suministro desde ambos estados enclavados.
- Pruebe los accionamientos manuales y defina cómo se vuelve a conciliar después el estado de control.
- Vuelva a conectar el actuador y verifique dirección, velocidad, detección de fin de carrera, comportamiento con carga y reinicio.
- Registre en el expediente de puesta en servicio las trazas de presión aceptadas, la secuencia de estados y la respuesta de la máquina.
| Síntoma | Causa probable | Comprobación de diagnóstico | Medida correctiva |
|---|---|---|---|
| La válvula acepta SET pero no RESET | Presión piloto RESET insuficiente, escape bloqueado, puerto cruzado o señal atascada | Mida la presión en el piloto RESET con la línea SET totalmente descargada | Corrija el tendido, la restricción de escape, el margen de pilotaje o el estado de la válvula |
| El estado cambia al soltar el pulsador | Válvula de pilotaje único con retorno por muelle, fuga interna o modelo incorrecto | Compare el código de pedido y el símbolo con la lista de materiales | Instale el elemento biestable especificado o corrija la arquitectura del circuito |
| La válvula vibra o conmuta despacio | Presión piloto marginal, tubo largo y estrecho, fugas o demasiadas etapas lógicas | Registre la presión dinámica en el piloto final | Acorte o redimensione la vía de señal y elimine restricciones innecesarias |
| Estado inesperado al pulsar ambos botones | No hay prioridad definida o existe una carrera dependiente de la temporización | Registre las presiones y los instantes de llegada en ambos pilotos | Añada arbitraje deliberado; no ajuste la carrera con un regulador de caudal |
| El cilindro se mueve cuando vuelve el suministro | El estado retenido del distribuidor vuelve a conectar presión a un puerto de trabajo | Pruebe la represurización desde los dos estados enclavados | Añada habilitación controlada del suministro y una secuencia de arranque verificada |
| El estado de enclavamiento es correcto, pero el cilindro deriva | Fuga aguas abajo, compresibilidad del aire o carga externa | Supervise las presiones de las cámaras y la posición real | Trate el mantenimiento de posición como un problema técnico independiente |
Diagnostique desde el elemento de memoria hacia fuera. Determine primero si es incorrecta la posición del distribuidor o la respuesta del actuador. Una posición correcta con un cilindro que deriva apunta aguas abajo; una posición incorrecta con pulsos piloto válidos apunta a la válvula de memoria; un pulso piloto ausente apunta aguas arriba, a la cadena lógica.
¿Por qué este enclavamiento no es una parada de emergencia ni un mando de seguridad a dos manos?
ISO 13851 especifica requisitos para dispositivos de mando a dos manos, incluida la dependencia de salida, la prevención de neutralización, la evitación de fallos y la verificación basada en la evaluación de riesgos (ISO 13851:2019, confirmada en 2024). Dos válvulas manuales 3/2 ordinarias conectadas mediante un elemento AND no demuestran por sí solas esas propiedades.
ISO 13849-1 se aplica a las partes de los sistemas de mando relacionadas con la seguridad en tecnologías neumáticas, eléctricas, hidráulicas y mecánicas, pero no asigna un nivel de prestaciones requerido a una aplicación de máquina concreta (ISO 13849-1:2023). La evaluación de riesgos, la especificación de la función de seguridad, la arquitectura, los datos de componentes, los diagnósticos, las medidas contra fallos de causa común y la validación determinan si la función completa es adecuada.
Aplique estos límites:
- No encamine una orden de parada de emergencia a través de una válvula OR ordinaria descrita como «anulación».
- No denomine mando a dos manos conforme a un circuito AND básico.
- No dependa del enclavamiento para sostener un actuador suspendido o sometido a gravedad.
- No suponga que descargar todos los circuitos sea siempre la respuesta más segura; la pérdida de presión puede soltar pinzas o cargas.
- No utilice un estado neumático retenido como aislamiento para mantenimiento. La presión almacenada debe disiparse o contenerse conforme al procedimiento de control de energía de la máquina.
Un cilindro con enclavamiento mecánico es una tecnología distinta de un enclavamiento lógico neumático. La guía de cilindros con enclavamiento explica cómo un mecanismo de bloqueo físico cambia el límite de retención de carga. Para la arquitectura de control relacionada con la seguridad, consulte la guía de circuitos neumáticos de seguridad ISO 13849.
Preguntas frecuentes sobre circuitos neumáticos de enclavamiento
¿Una válvula de doble pilotaje conserva su estado después de retirar la señal SET?
Sí. Una válvula biestable correctamente seleccionada está diseñada para conservar la última posición ordenada del distribuidor después de que se descargue la señal piloto momentánea. Confirme este comportamiento en la ficha técnica del producto y ensáyelo con la presión piloto mínima prevista. Conservar la posición del distribuidor no garantiza mantener la presión aguas abajo.
¿Qué ocurre si SET y RESET reciben presión al mismo tiempo?
Sin una disposición de prioridad explícita, el resultado puede depender del diseño de la válvula, el equilibrio de presiones, el instante de llegada, los tubos y la fricción del distribuidor. Considere prohibidas las entradas simultáneas o implemente y valide una función definida con prioridad SET o RESET.
¿El enclavamiento mantendrá un cilindro neumático en posición después de perder el aire?
El enclavamiento por sí solo no permite afirmar que la posición se mantendrá de forma fiable. El aire puede escapar por la válvula, los tubos, los racores o las juntas del cilindro, mientras que las cargas externas pueden mover el actuador. Cuando un movimiento involuntario represente un peligro, utilice un bloqueo de vástago, freno, tope u otro sistema de retención diseñado por separado.
¿Puede utilizarse un enclavamiento neumático como parada de emergencia o mando a dos manos?
No como circuito de mando ordinario. Las funciones de parada de emergencia y protección a dos manos requieren una evaluación de riesgos específica de la aplicación, arquitectura y componentes adecuados, tratamiento de fallos y validación conforme a las normas de seguridad de máquinas aplicables.
¿Cómo debe reiniciarse el circuito cuando vuelve el aire comprimido?
Utilice una secuencia de inicialización documentada. Inhiba el movimiento automático, restablezca la alimentación de forma controlada, ordene el estado de arranque requerido, confirme la posición real del actuador y las condiciones de habilitación y, solo entonces, active la secuencia de producción. Pruebe el proceso desde los dos posibles estados retenidos del distribuidor.
Fuentes y referencias técnicas
SMC: catálogo de válvulas relé VR4151/VR4152, clasificación de válvula relé de doble pilotaje e identificación del modelo. Consultado el 22 de julio de 2026.
ISO: ISO 1219-1:2012 e ISO 1219-2:2012, símbolos gráficos de potencia fluida y reglas para diagramas de circuitos. Consultadas el 22 de julio de 2026.
ISO: ISO 4414:2010, reglas generales y requisitos de seguridad para sistemas y componentes neumáticos. Consultada el 22 de julio de 2026.
ISO: ISO 13851:2019, requisitos de diseño y selección de mandos a dos manos. Consultada el 22 de julio de 2026.
ISO: ISO 13849-1:2023, metodología para partes de sistemas de mando relacionadas con la seguridad, incluida la tecnología neumática. Consultada el 22 de julio de 2026.