Diseño de automatismos lógicos

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Diseño Sistematizado de Automatismos Lógicos

Ing. Eduardo Valdepeñas Cortázar

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Capítulo 1
Conceptos Básicos
En la automatización se presentan problemas que se vuelven complejos cuando se pretende diseñar el circuito de mando o control de manera práctica a prueba y error. El objetivo es dar aconocer una metodología que permita a aquellas personas, estudiantes, técnicos oingenieros, relacionadas con los Controles Lógicos Programables ( PLC ), diseñar un circuito de mando o control aplicado a un automatismo lógico. Por su complejidad, un automatismo lógico puede resultar un circuito combinatorio o secuencial. El método “EVAC” que se presenta nos resuelve ambos tipos de circuitos. Un circuito combinatorio es un sistema de mando, en los que determinadas condiciones devalores de entrada producen determinadas combinaciones de las señales de salida. La secuencia en que las señales de entrada aparecen en estos mandos no tiene importancia. Sólo es importante una combinación de señales de entrada, para que sea disparada una determinada orden de mando. Un circuito secuencial es un sistema de mando, en que las señales de salida no dependen sólo de las señales deentrada instantáneas, sino también de señales memorizadas, es decir, del estado de la memoria. Las señales de memoria son creadas mediante determinadas señales de entrada y las combinaciones de éstas.En ambos tipos de mando las señales de entrada son del tipo digitalbinario.Esta metodología se desarrolla al seguir los pasos que a continuación se describen : Paso 1.- Planteamiento del problema. Definirel objetivo del automatismo, así como la serie de operaciones que se realizan, apoyarse con un croquis del sistema a automatizar. Paso 2.- Representar las operaciones de los elementos de trabajo mediante un diagrama de Espacio-Fase o Espacio-Tiempo según requiera el problema, escribir las ecuaciones de cada fase. Paso 3.- Escribir la secuencia de operaciones descritas en el Paso 1 y aplicar los“Pesos Ponderados” a las variables de movimiento, determinar si se requieren memorias y en su caso su ubicación. Paso 4.- Desarrollar un Diagrama de Funcionamiento. Paso 5.- Escribir las ecuaciones de movimiento y de memoria. Paso 6.- Representar las ecuaciones de movimiento y de memoria mediante un Mapa de Karnaugh, simplificarlas y agruparlas si se repiten. Paso 7.- Con las ecuaciones simplificadasescribir el circuito lógico. Paso 8.- Escribir el circuito de potencia ( neumático o hidráulico ) y con las ecuaciones simplificadas desarrollar el circuito de mando o control ( neumático, hidráulico, eléctrico o con PLC ). 1- 1

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Ing. Eduardo Valdepeñas Cortázar

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Memorias RS-flip-flop .- En la figura 1.1 se presenta elcircuito flip-flop con funciones “NAND” y “NOT”, en donde S activa Q y desactiva , en donde R activa y desactiva Q. Las señales de activación y desactivación para esta memoria biestable no debe ser nunca simultáneamente 1. En la parte derecha de la figura 1.1 se tiene el mismo circuito , pero con otras variables, en donde X+ activa X y desactiva , en donde X- activa y desactiva X .

Figura 1.1.-Circuito lógico flip-flop . En la figura 1.2 se presenta un circuito flip-flop neumático con válvulas distribuidoras 3/2 y elementos Y (AND), y otro con una válvula neumática 5/2 que también es un flip-flop.

Figura 1.2 .- Circuito flip-flop neumático. En la figura 1.3 se presenta un circuito flip-flop eléctrico con relevadores en donde los círculos son las bobinas de los relevadores, cuando se activaX+ se desactiva X- y viceversa.

Figura 1.3.- Circuito flip-flop eléctrico con relevadores. 1- 2

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Simplificación de Ecuaciones Lógicas empleando el Diagrama de Karnaugh. Las reglas para la simplificación se mencionan a continuación: 1. El número de casillas en un bloque debe ser una...
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