Sistemas mecánico-neumáticos con control PLC basados en la estandarización IEC 61131-3 y metodología VDI 2225

Autores/as

  • Haziel Alejandro Luna Pérez Universidad Internacional de Valencia (VIU), Valencia, España https://orcid.org/0009-0006-8797-2495
  • Byron Paul Huera Paltán Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), Sede Morona Santiago, EspochAI. Ecuador
  • David Mauricio Rodríguez Galeas Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). Riobamba. Ecuador https://orcid.org/0009-0005-9371-1956
  • Angel Alejandro Bastidas Argudo Investigador Independiente. Ecuador https://orcid.org/0000-0001-9544-9959

DOI:

https://doi.org/10.55204/trc.v6i1.e645

Palabras clave:

Automatización industrial, sistemas neumáticos, VDI 2225, PLC, revisión documental

Resumen

La automatización de sistemas mecánico-neumáticos es fundamental en la industria moderna por su impacto en la eficiencia, seguridad y confiabilidad de los procesos. El objetivo es analizar los principios de diseño y automatización de estos sistemas mediante una revisión teórico-aplicada basada en neumática industrial y controladores lógicos programables (PLC), considerando la norma IEC 61131-3 y la metodología VDI 2225. Se realizó una revisión narrativa estructurada de estudios relevantes, clasificando la evidencia según su enfoque metodológico y propósito. Se abordaron los fundamentos de la automatización industrial, sistemas de control, actuadores neumáticos y lenguajes de programación, así como criterios técnicos y económicos para la selección de soluciones. Los resultados evidencian que la integración de neumática industrial y PLC, junto con metodologías estructuradas y normas internacionales, permite desarrollar sistemas flexibles, escalables y con adecuado desempeño operativo. Se concluye que este enfoque es viable y aplicable en entornos industriales, académicos y de prototipado, con potencial de integración en la Industria 4.0.

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Referencias

Albers, A., & Burkardt, N. (1994). Systematic design: Fundamentals and tools. CIRP Annals. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0007850684900236

Bahr, E. (2007). Systematic Design according to VDI and integrated CAE in Agricultural Technology. Agricultural Engineering, 62(3), 144-145. https://www.agricultural-engineering.eu/landtechnik/article/download/2007-62-3-144-145/2007-62-3-144-145-en-pdf/1410

Bernal Valencia, E. (2022). Metodologías de diseño: Un estudio de las normas VDI 2221 a 2225. Scribd. https://es.scribd.com/document/603928438/Bernal-Valencia-Emilio

Caiza, D., & Morales, J. (2012). Diseño y construcción de una máquina expendedora automatizada mediante metodología VDI 2225 [Tesis de Grado, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. Repositorio ESPOCH. https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/22814

Geren, N., & Bayramoglu, M. (2001). Technical and economical comparison of hydraulic and traction elevators with VDI 2225 method. Journal of Yildiz Technical University. https://eds.yildiz.edu.tr/AjaxTool/GetArticleByPublishedArticleId?PublishedArticleId=7126

Gómez Arias, D. (2018). Proyecto de sistema de mecanizado portátil bajo norma VDI 2225 [Tesis de Máster, Universidad de Oviedo]. Digibuo. https://digibuo.uniovi.es/dspace/bitstream/handle/10651/48097/TFMDavidGomezAnexoIIIRUO.pdf?sequence=7

Green, G. (1994). Decision making and concept selection in engineering design [Doctoral dissertation, University of Glasgow]. https://theses.gla.ac.uk/700/1/1994greenphd.pdf

Järvinen, P. (2012). Critical thinking in engineering design: A qualitative study. University of Jyväskylä. https://jyx.jyu.fi/bitstreams/834992ab-3aa2-4a58-bdb2-81310ea2a2be/download

Medeiros, J., Ferreira, J., & Castany, J. (2025). Jack Reborn: Design and Experimental Validation of a Multifunctional Pneumatic Safety Module. Applied Sciences. https://www.researchgate.net/publication/396146816_Jack_Reborn_Design_and_Experimental_Validation_of_a_Multifunctional_Pneumatic_Safety_Module

Morais, L., & Silva, R. (2024). Adult-Size Bio-Mechatronic Exoskeleton with Robotic Underactuated Mechanism. International Journal of Advanced Computer Science and Applications. https://thesai.org/Downloads/Volume16No11/Paper_18-Adult_Size_Bio_Mechatronic_Exoskeleton_with_Robotic_Underactuated_Mechanism.pdf

Ogata, K. (2010). Modern control engineering (5th ed.). Prentice Hall. La página de Pearson del libro muestra explícitamente que incluye el contraste entre sistemas de lazo abierto y lazo cerrado.

Pahl, G., Beitz, W., Feldhusen, J., & Grote, K. H. (2007). Engineering Design: A Systematic Approach (3rd ed.). Springer-Verlag. https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-84628-319-2

Pavlic, D., & Marjanovic, D. (2020). A methodical approach to design rationale capture. University of Zagreb. https://hrcak.srce.hr/file/203856

PLCopen. (s. f.). IEC 61131-3. PLCopen. PLCopen resume que esta parte de la norma especifica la sintaxis y semántica de un conjunto unificado de lenguajes de programación para controladores programables.

Quispe Matos, M. (2019). Diseño de una máquina transportadora de zinc bajo metodología VDI 2221-2225. Repositorio Académico. https://es.slideshare.net/slideshow/quispe-matospdf/264411004

Riesener, M., Dölle, C., & Kreß, J. (2021). Integration of VDI 2225 in agile development environments. KIT Scientific Publishing. https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000171121/152956870

Sarigul, C., & Geren, N. (2002). A survey on the use of VDI 2225 in industrial concept selection. Journal of Engineering Design. https://www.researchgate.net/publication/245304620_A_survey_on_the_use_of_VDI_2225

Short, T., & Harvey, J. (2010). Evaluation according to VDI 2225: Scale of values. ResearchGate. https://www.researchgate.net/figure/Value-scale-for-VDI-guideline-2225-evaluation-technique_tbl1_363345867

Siemens. (2014). Standards compliance according to IEC 61131-3 (3rd edition): STEP 7 in TIA Portal. Siemens AG. Siemens documenta el cumplimiento de STEP 7 en TIA Portal respecto de las características de IEC 61131-3.

Studer, R. (2002). Comparative Analysis of TIPS vs SAPB in engineering methodologies. Carnegie Mellon University. http://www.cs.cmu.edu/~compsim/papers/cs_0281.pdf

Toapanta, S. (2021). Implementación de red neumática industrial bajo criterios VDI [Tesis de Grado, Universidad Técnica de Quevedo]. https://repositorio.uteq.edu.ec/items/719fb5f4-f16c-4ff5-b5a4-07aaf2b07fb6

VDI - Verein Deutscher Ingenieure. (1998). VDI 2225 Blatt 3: Design engineering methodics - Engineering design at optimum cost - Technical-economic evaluation. VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung. https://www.vdi.de/richtlinien/details/vdi-2225-blatt-3-konstruktionsmethodik-technisch-wirtschaftliches-konstruieren-technisch-wirtschaftliche-bewertung

Zhang, L., & Wang, Y. (2024). Design and Development of a Cold Bending Machine with 20 Ton Capacity using VDI standards. IEEE Xplore. https://ieeexplore.ieee.org/document/10563666

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Publicado

2026-04-23

Número

Sección

Artículos de Revisión

Cómo citar

Luna Pérez, H. A., Huera Paltán, B. P., Rodríguez Galeas, D. M., & Bastidas Argudo, A. A. (2026). Sistemas mecánico-neumáticos con control PLC basados en la estandarización IEC 61131-3 y metodología VDI 2225. Tesla Revista Científica, 6(1), e645. https://doi.org/10.55204/trc.v6i1.e645