Un'elettrovalvola 3/2 ha tre porte e due posizioni ed è quindi la scelta abituale per comandare una sola porta di lavoro pneumatica. Una valvola 5/2 ha cinque porte e due posizioni, perciò può pressurizzare alternativamente le due porte di lavoro di un attuatore a doppio effetto. Il confronto tra elettrovalvole 3/2 e 5/2 vie parte da questa differenza, non dalla complessità apparente.
Punti chiave
- Utilizzate una 3/2 per una sola porta di lavoro controllata e una 5/2 per due porte di lavoro pressurizzate alternativamente.
- La norma ISO 15407 riguarda interfacce a cinque porte da 18 mm e 26 mm fino a 1,6 MPa, ma non stabilisce l'equivalenza funzionale.
- Definite lo stato normale e quello in caso di guasto prima di scegliere bobina o isola di valvole.
- Dimensionate portata e scarico in base al tempo di corsa richiesto dall'attuatore.
In breve: abbinate la valvola agli stati richiesti dal circuito
La norma ISO 11727:1999, riesaminata e confermata valida nel 2026, definisce le regole per identificare le porte delle valvole direzionali, i collegamenti di pilotaggio, i conduttori dei solenoidi e i meccanismi di comando (ISO 11727, 1999). Prima di scegliere una valvola 3/2 o 5/2, riportate queste identificazioni in una tabella degli stati.
Valutate questi cinque aspetti:
- Quante porte di lavoro dell'attuatore o del processo deve controllare la valvola?
- Quale percorso deve essere aperto nello stato normale, eccitato e diseccitato?
- Che cosa deve accadere in caso di perdita dell'alimentazione elettrica, della pressione di pilotaggio o dell'aria principale?
- Quali capacità di portata e scarico servono per ottenere il tempo di movimento previsto?
- La valvola proposta è compatibile con isola, connettore, architettura di sicurezza e procedura di manutenzione?
La notazione della valvola indica porte/posizioni. Una valvola 3/2 ha tre porte pneumatiche controllate e due posizioni di commutazione. Una 5/2 ha cinque porte e due posizioni. Numero di solenoidi, struttura del distributore, metodo di pilotaggio e stato in caso di guasto sono caratteristiche distinte.
La domanda corretta non è «Quale valvola offre più funzioni?», bensì «Quale valvola realizza tutti gli stati richiesti dal circuito senza aggiungere un percorso inutilizzato, uno stato mantenuto pericoloso o una restrizione di portata?». In questo modo la scelta resta legata al comportamento della macchina, non al numero di componenti.
Che cosa controlla un'elettrovalvola 3/2?
La ISO 1219-1:2012 è una norma di terza edizione, composta da 178 pagine, relativa ai simboli grafici per la potenza fluida; la ISO 1219-2 definisce invece le regole per gli schemi circuitali (ISO 1219-1, 2012; ISO 1219-2, 2012). Durante la scelta del circuito e la messa in servizio, leggete entrambe le posizioni del simbolo 3/2 prima di dedurne lo stato normale.
Un'elettrovalvola 3/2 è una valvola direzionale a due posizioni dotata di una porta di alimentazione, una di lavoro e una di scarico per controllare un singolo percorso pneumatico.
In genere, una valvola 3/2 presenta:
- porta 1 per l'alimentazione in pressione
- porta 2 per il collegamento di lavoro
- porta 3 per lo scarico
Le due posizioni stabiliscono se la porta 2 è collegata all'alimentazione, allo scarico oppure è chiusa. Una valvola 3/2 normalmente chiusa, quando è diseccitata, blocca di solito l'alimentazione e mette allo scarico la porta di lavoro. La versione normalmente aperta opera in modo opposto. I simboli e le schede tecniche del prodotto restano il riferimento vincolante.
Una valvola 3/2 si abbina naturalmente a un cilindro a semplice effetto, poiché l'attuatore dispone di una sola porta pneumatica. La valvola pressurizza tale porta per la corsa attiva e la scarica per consentire il ritorno tramite molla o carico esterno. La stessa configurazione può comandare anche un pilotaggio pneumatico, un eiettore per vuoto, un ugello di soffiaggio, un segnale di aria di processo o un'altra funzione a singolo percorso.
Non associate automaticamente «semplice effetto» a «sicuro». Un attuatore con ritorno a molla può muoversi quando la pressione viene scaricata e tale movimento può essere pericoloso. Il circuito richiede uno stato sicuro definito, la valutazione del carico, ripari, isolamento e verifica. Per il confronto dal lato dell'attuatore, consultate la guida ai cilindri pneumatici a semplice e doppio effetto.
Che cosa controlla un'elettrovalvola 5/2?
La ISO 15407-1 si applica alle interfacce di montaggio delle valvole direzionali a cinque porte, nelle dimensioni di 18 mm e 26 mm, con pressioni di esercizio fino a 1,6 MPa, ossia 16 bar (ISO 15407-1, 2000). La norma riguarda l'interfaccia, non le prestazioni funzionali della valvola né la sua idoneità all'applicazione.
Un'elettrovalvola 5/2 è una valvola direzionale a due posizioni con una porta di alimentazione, due porte di lavoro e due porte di scarico, destinata al comando alternato delle camere.
In genere, una valvola 5/2 presenta:
- porta 1 per l'alimentazione in pressione
- porte 2 e 4 per i due collegamenti di lavoro dell'attuatore
- porte 3 e 5 per i due percorsi di scarico
In una posizione, l'alimentazione è collegata a una porta di lavoro mentre l'altra viene scaricata. La seconda posizione inverte questi percorsi. Questa configurazione è adatta a un cilindro a doppio effetto, perché una camera viene pressurizzata mentre quella opposta è messa allo scarico.
Le due porte di scarico consentono di predisporre, per ciascun senso di movimento del cilindro, una regolazione meter-out, un silenziatore o un percorso di scarico dedicato. Ciò può facilitare la regolazione separata delle velocità di avanzamento e rientro, ma non garantisce un posizionamento preciso. Una valvola 5/2 standard comanda due direzioni da un fine corsa all'altro, non una posizione intermedia ad anello chiuso.
Una valvola 5/2 può essere monostabile o bistabile. Una versione monostabile a singolo solenoide utilizza normalmente un ritorno a molla o pneumatico. Una versione bistabile a doppio solenoide può mantenere l'ultima posizione quando viene tolta l'alimentazione elettrica. Prima di considerare una configurazione sostitutiva dell'altra, verificate il simbolo esatto e il comportamento al riavvio.
Per le altre scelte costruttive interne, distinguete la configurazione delle porte dall'architettura a cassetto o a otturatore e dalle elettrovalvole ad azionamento diretto o servopilotato.
Come si associano le elettrovalvole 3/2 e 5/2 agli stati dell'attuatore?
La gamma VSNC di Festo comprende configurazioni a singolo solenoide commutabili tra 3/2 e 5/2, con potenza dichiarata della bobina a 24 V DC pari a 0,7 W e tempi di commutazione variabili in funzione della configurazione (dati Festo VSNC, 2026). Questa famiglia di prodotti dimostra quindi che funzione della valvola e comportamento misurato devono essere verificati separatamente.
| Funzione richiesta alla macchina | Valvola di partenza tipica | Domanda sullo stato normale | Eccezione importante |
|---|---|---|---|
| Cilindro a semplice effetto, avanzamento azionato | 3/2 NC | In caso di perdita di alimentazione, il cilindro deve essere scaricato? | Il ritorno tramite molla o carico può comunque generare un movimento pericoloso |
| Cilindro a semplice effetto, pressione normalmente mantenuta | 3/2 NO o circuito progettato ad hoc | La diseccitazione deve mantenere la pressione? | Verificate il riavvio e il comportamento dell'energia intrappolata |
| Cilindro a doppio effetto, valvola con ritorno a molla | 5/2 monostabile | Quale porta del cilindro riceve pressione quando manca l'alimentazione? | Lo stato del distributore con ritorno a molla può muovere l'attuatore |
| Cilindro a doppio effetto, comando mantenuto | 5/2 bistabile | È accettabile mantenere l'ultima posizione dopo la perdita di alimentazione? | Il ripristino elettrico non garantisce il ripristino pneumatico |
| Cilindro a doppio effetto con posizione centrale | 5/3, non 5/2 | La posizione centrale deve bloccare, scaricare o pressurizzare le porte? | La posizione centrale, da sola, non realizza un posizionamento preciso |
| Segnali pneumatici indipendenti | Più valvole 3/2 | Ogni uscita richiede un proprio stato normale? | Due valvole 3/2 possono comandare un attuatore a doppio effetto, ma cambiano logica e sicurezza |
Ad esempio, una pinza per imballaggio può utilizzare una valvola 3/2 se una camera viene pressurizzata e una molla apre la pinza. Per un cilindro di trasferimento si parte in genere da una 5/2, perché entrambe le camere richiedono pressione e scarico controllati. La scelta finale dipende comunque dallo stato richiesto in caso di perdita dell'alimentazione.
Contate gli stati richiesti prima delle porte. Due valvole 3/2 indipendenti possono creare più combinazioni di comando rispetto a una sola 5/2, ma introducono anche questioni di coordinamento, commutazione incrociata e stati di guasto. Le combinazioni aggiuntive sono utili soltanto se l'architettura di comando le richiede esplicitamente e le convalida.
In che modo perdita di alimentazione e sicurezza influenzano la scelta?
La ISO 13849-1:2023 è la quarta edizione della norma sulla sicurezza dei sistemi di comando delle macchine e si applica ai sistemi elettrici, idraulici, pneumatici e meccanici legati alla sicurezza (ISO 13849-1, 2023). Non prescrive una sola funzione della valvola o un unico Performance Level per ogni applicazione o rischio macchina.
Né la configurazione 3/2 né la 5/2 è intrinsecamente fail-safe. La sicurezza deriva dalla funzione di sicurezza completa: valutazione del rischio, stato richiesto, architettura, idoneità dei componenti, copertura diagnostica, resistenza ai guasti da causa comune, validazione e manutenzione. Una posizione normale sicura per una macchina può essere pericolosa per un'altra.
Esaminate almeno questi eventi:
| Evento | Domanda sul circuito |
|---|---|
| Perdita di alimentazione del solenoide | Quali porte di lavoro si collegano all'alimentazione, allo scarico o vengono bloccate? |
| Riavvio del PLC o del fieldbus | È possibile un impulso di uscita imprevisto o il mantenimento di un comando? |
| Perdita dell'aria principale | Gravità, molle o carichi esterni possono muovere l'attuatore? |
| Perdita della pressione di pilotaggio | Il distributore principale ritorna, resta in posizione o commuta in modo incompleto? |
| Scarico ostruito | La contropressione può impedire il raggiungimento dello stato sicuro previsto? |
| Ripristino dell'aria | La macchina si riavvia o si muove prima di un ripristino intenzionale? |
La norma OSHA 29 CFR 1910.147 identifica la pressione pneumatica come fonte di energia e precisa che pulsanti e selettori non sono dispositivi di isolamento dell'energia (OSHA 1910.147, consultata nel 2026). Il comando di una valvola di controllo non sostituisce una procedura con isolamento bloccabile dell'alimentazione e scarico della pressione residua.
Possono essere necessari scarichi di sicurezza, valvole ridondanti, monitoraggio della pressione, dispositivi di mantenimento del carico o blocchi meccanici. Selezionateli in base al piano di riduzione del rischio della macchina. Non deducete una classificazione di sicurezza dal numero di porte, dal ritorno a molla o da una descrizione commerciale come «fail-safe».
Come cambiano la scelta portata, scarico e tempo di corsa?
La ISO 6358-1:2013 definisce le prove in regime stazionario dei componenti pneumatici con fluidi comprimibili; il relativo Emendamento 2, di sei pagine, è stato pubblicato nell'aprile 2026 per trattare l'incertezza di misura (ISO 6358-1, 2013; Emendamento 2, 2026). Durante la scelta della valvola, confrontate i dati di portata soltanto se riferiti a condizioni compatibili.
Il numero di porte non determina la capacità di portata. Una valvola 5/2 compatta può essere più restrittiva di una 3/2 più grande, mentre una 5/2 ad alta velocità può commutare molto più rapidamente di una 3/2 per impieghi generali. Utilizzate conduttanza sonica, rapporto di pressione critico, Cv, Kv, portata normalizzata e curve di caduta di pressione fornite dal costruttore.
Anche il cilindro incide sulla risposta. Un cilindro a doppio effetto consuma aria compressa in entrambe le direzioni azionate. Un cilindro a semplice effetto utilizza aria compressa per una sola camera attiva, ma la forza della molla riduce la forza utile e la corsa di ritorno richiede comunque uno scarico adeguato. Confrontate il fabbisogno dell'intero ciclo anziché presumere che un tipo di valvola faccia sempre risparmiare aria.
Verificate l'intero percorso:
- pressione di alimentazione misurata dinamicamente all'ingresso della valvola
- portata nominale della valvola e convenzione di prova
- diametro interno di raccordi e tubi
- lunghezza e curve dei tubi
- regolatori meter-out, valvole di scarico rapido e silenziatori
- canali comuni di alimentazione e scarico dell'isola
- alesaggio del cilindro, area dello stelo, corsa, carico e regolazione dell'ammortizzo
Se l'applicazione richiede la regolazione della velocità, consultate la guida separata al controllo di flusso meter-in e meter-out. I percorsi di scarico separati di una valvola 5/2 possono semplificare la regolazione meter-out nei due sensi, ma la restrizione resta determinata dai regolatori di flusso.
Quali applicazioni sono adatte a ciascun tipo di valvola?
SMC indica, per una famiglia di valvole a tre porte, un tempo di risposta pari o inferiore a 10 ms; una famiglia Festo di valvole 5/2 a commutazione rapida dichiara invece circa 1,7 ms in disattivazione e 1,9 ms in attivazione per una configurazione da 100 L/min (dati SMC VV061, 2026; valvole Festo a commutazione rapida, consultato nel 2026). Il progetto del prodotto conta più del numero di porte.
| Applicazione | Probabile punto di partenza | Motivo della scelta | Verifica prima del rilascio |
|---|---|---|---|
| Pinza con ritorno a molla | 3/2 | Una sola porta di lavoro pneumatica | Direzione di rilascio sicura, forza della molla, carico intrappolato |
| Soffiaggio o segnale di pilotaggio | 3/2 | Un solo percorso controllato di alimentazione e scarico | Stato normalmente aperto/chiuso, portata, rumorosità |
| Cilindro di trasferimento a doppio effetto | 5/2 | Due camere alimentate alternativamente | Tempo di corsa, regolazioni meter-out, stato in caso di perdita di alimentazione |
| Movimento di indicizzazione bistabile | 5/2 a doppio solenoide | Il comando può essere mantenuto | Sequenza di ripristino e comportamento dopo la perdita d'aria |
| Necessità di una posizione centrale intermedia | 5/3 o un'altra architettura | È richiesto uno stato centrale | Funzione centrale, perdite, deriva, mantenimento del carico |
| Scarico legato alla sicurezza | Architettura di sicurezza validata | Il solo numero di porte non è sufficiente | PLr, diagnostica, ridondanza, isolamento, validazione |
Non usate «posizionamento» come sinonimo di vantaggio della 5/2. Una valvola a due posizioni è adatta al movimento del cilindro tra i due fine corsa. Un posizionamento intermedio ripetibile richiede normalmente sensori, comando proporzionale o servoassistito, freno o blocco e una strategia di controllo definita.
La relativa guida al principio di funzionamento delle elettrovalvole illustra la struttura generale. Per una sostituzione, dopo aver scelto la funzione del circuito utilizzate la lista di controllo della compatibilità delle elettrovalvole sostitutive OEM.
Voci del costo del ciclo di vita, non percentuali di prezzo universali
OSHA richiede che le procedure di controllo dell'energia interessate siano sottoposte a ispezione periodica almeno una volta all'anno; isolamento, documentazione e manutenzione rientrano quindi nel costo del ciclo di vita e non sono elementi facoltativi (OSHA 1910.147, consultata nel 2026). Non esiste una differenza di prezzo universale del 20%-40% valida per tutte le taglie, marche, bobine e isole.
Costruite il confronto a partire da dati quotati e misurati:
| Voce di costo | Opzione 3/2 | Opzione 5/2 | Riscontro |
|---|---|---|---|
| Valvola e bobina | Preventivo del fornitore | Preventivo del fornitore | Codici articolo esatti e data di validità |
| Isola e raccordi | Numero di porte, base, silenziatori | Numero di porte, base, silenziatori | Distinta base |
| Installazione | Linee pneumatiche, cablaggio, programmazione | Linee pneumatiche, cablaggio, programmazione | Manodopera stimata ed entità della modifica |
| Aria compressa | Volume della camera e cicli | Volumi di entrambe le camere e cicli | Fabbisogno calcolato e pressione misurata |
| Manutenzione | Numero di ricambi, accessibilità, controllo della contaminazione | Numero di ricambi, accessibilità, controllo della contaminazione | Piano di manutenzione e storico dei guasti |
| Rischio di fermo macchina | Stato normale e di guasto definiti | Stato normale e di guasto definiti | Rischio macchina e prove di accettazione |
Una valvola 3/2 è spesso più semplice per una funzione a una sola porta. Ciò non dimostra un costo totale inferiore se l'attuatore con ritorno a molla deve essere sovradimensionato, se lo stato sicuro richiede hardware aggiuntivo o se il circuito necessita di due valvole 3/2 coordinate. Analogamente, le porte aggiuntive di una 5/2 sono utili soltanto quando vengono effettivamente utilizzate dall'applicazione.
Il costo segue gli stati richiesti. Il corpo valvola meno costoso può generare il circuito più oneroso quando adattatori, logica aggiuntiva, scarico limitato o uno stato di guasto inadeguato devono essere corretti altrove. Confrontate il perimetro del sistema controllato, non i prezzi isolati di catalogo.
Domande frequenti sulle elettrovalvole 3/2 e 5/2
La ISO 12238:2023 è una norma di seconda edizione, composta da 17 pagine, per la misurazione del tempo di commutazione nelle valvole direzionali pneumatiche monostabili e bistabili a due o tre posizioni (ISO 12238, 2023). Ciò conferma perché, nella pratica, le risposte alle domande frequenti devono distinguere la topologia della valvola dalle prestazioni del prodotto specifico.
Una valvola 5/2 può comandare un cilindro a semplice effetto?
Può essere possibile con un circuito approvato dal costruttore, ma raramente è la scelta predefinita. Non tappate né lasciate in scarico una porta di lavoro inutilizzata per abitudine. Verificate ogni posizione del distributore, percorso di scarico, via di perdita, stato al riavvio e regola dell'isola. Una valvola 3/2 scelta correttamente rappresenta in genere più chiaramente la funzione a una sola porta.
Una valvola 3/2 può comandare un cilindro a doppio effetto?
Una singola valvola 3/2 non può pressurizzare e scaricare alternativamente entrambe le camere. Due valvole 3/2 coordinate possono comandare un cilindro a doppio effetto, ma introducono ulteriori combinazioni di comando e stati di guasto. Utilizzate questa architettura soltanto quando il controllo indipendente delle camere è intenzionale e la logica di comando e sicurezza è stata validata.
Una valvola 3/2 è sempre più veloce di una 5/2?
No. Gli esempi pubblicati vanno da 10 ms o meno per una famiglia SMC a tre porte a circa 1,7 ms in disattivazione e 1,9 ms in attivazione per una famiglia Festo 5/2 a commutazione rapida. Confrontate modelli esatti alle condizioni dichiarate di pressione, tensione, temperatura e prova, anziché dedurre la velocità dal numero di porte.
Quale valvola è più sicura dopo una perdita di alimentazione?
Nessuna delle due topologie è automaticamente più sicura. La risposta dipende dal simbolo completo, dal comportamento a molla o bistabile, dal carico dell'attuatore, dalla gravità, dalla pressione intrappolata, dal percorso di scarico, dalla logica di riavvio, dalla diagnostica e dal Performance Level richiesto. Definite prima lo stato sicuro della macchina, quindi validate la funzione di sicurezza completa.
Una valvola 3/2 consuma sempre meno aria?
No. Un cilindro a semplice effetto consuma normalmente aria compressa in una sola camera attiva, mentre uno a doppio effetto la consuma in entrambe le direzioni. Il fabbisogno effettivo dipende da alesaggio, area dello stelo, corsa, pressione, volume morto, cicli, perdite e strategia di scarico. Calcolate l'intero ciclo prima di confrontare il costo di esercizio.
Conclusione
La ISO 11727 è stata confermata valida nel 2026, mentre la ISO 15407 resta limitata alle interfacce a cinque porte definite e non stabilisce l'equivalenza funzionale (ISO 11727, 1999; ISO 15407-1, 2000). Scegliete una 3/2 o una 5/2 in base agli stati richiesti dal circuito, non alla sola complessità percepita.
Note sulle fonti
- ISO, ISO 11727:1999. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/standard/19651.html - ISO, ISO 1219-1:2012. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/cms/%20render/live/en/sites/isoorg/contents/data/standard/06/01/60184.html - ISO, ISO 1219-2:2012. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/standard/51200.html - ISO, ISO 15407-1:2000. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/standard/27625.html - ISO, ISO 13849-1:2023. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/standard/73481.html - ISO, ISO 6358-1:2013 ed Emendamento 2:2026. Consultati l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/standard/56612.html - ISO, ISO 12238:2023. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.iso.org/standard/77084.html - OSHA, 29 CFR 1910.147. Consultata l'11 luglio 2026.
https://www.osha.gov/laws-regs/regulations/standardnumber/1910/1910.147 - Festo, dati tecnici dell'elettrovalvola VSNC. Consultati l'11 luglio 2026.
https://media.festo.com/media/203907_documentation.pdf - Festo, valvole a commutazione rapida MH. Consultate l'11 luglio 2026.
https://ftp.festo.com/Public/PNEUMATIC/SOFTWARE_SERVICE/Documentation/2006/EN/FAST-SWITCHING-VALVES_EN.PDF - SMC, dati dell'elettrovalvola a tre porte VV061. Consultati l'11 luglio 2026.
https://www.smcworld.com/catalog/BEST-5-1-en/pdf/1-p1881-1889-vv061_en.pdf