BOLETIN DE EJERCICIOS 5

Transcripción

1 BOLETIN DE EJERCICIOS 5 SISTEMAS SECUENCIALES DE CONTROL

2 EJERCICIO 5. El producto final de una línea de fabricación son barras metálicas cuya longitud ha de ser inferior o igual a L. Para hacer la selección del producto terminado se utiliza el sistema indicado en la figura, constituido por una cinta transportadora que hace pasar las barras entre dos barreras fotoeléctricas separadas por una distancia L. La salida de los receptores de luz adopta dos niveles de tensión diferenciados según esté o no una barra situada entre él y su emisor respectivo y se asigna por convenio el nivel uno lógico a la salida cuando la barra está situada delante del detector y el nivel cero en el caso contrario. Después del segundo detector eiste una trampilla accionada por un motor M. La distancia que separa a dos barras consecutivas sometidas a verificación es tal que nunca puede entrar una en la zona de detección mientras se está comprobando la anterior.. Diséñese un controlador lógico cuyas entradas sean las salidas de los detectores, que se denominan y 2, y cuya salida Z accione el motor M, de acuerdo con las siguientes especificaciones (Requirements): 2. Si la barra tiene una longitud mayor que L, se ha de ecitar M y abrir la trampilla para dejar caer la barra. En caso contrario, no ha de ecitarse M. 3. Una vez que pasa la barra, el motor M ha de volver a desecitarse y el sistema debe quedar preparado para realizar una nueva detección. BARRA X 2 X RECEPTORES DE LUZ EMISORES DE LUZ CONTROLADOR LÓGICO MOTOR Z TRAMPILLA Utilícese para implementarlo un registro de entrada y salida en paralelo combinado con: Un circuito combinacional cableado. Una matriz PLA. Una matriz PAL. BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 2

3 EJERCICIO 5. ELECTRÓNICA DIGITAL / DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA / UNIVERSIDAD DE VIGO BARRA EMISORES DE LUZ TRAMPILLA RECEPTORES DE LUZ MOTOR X 2 X CONTROLADOR LÓGICO. Diséñese un controlador lógico cuyas entradas sean las salidas de los detectores, que se denominan y 2, y cuya salida Z accione el motor M, de acuerdo con las siguientes especificaciones (Requirements): 2. Si la barra tiene una longitud mayor que L, se ha de ecitar M y abrir la trampilla para dejar caer la barra. En caso contrario, no ha de ecitarse M. 3. Una vez que pasa la barra, el motor M ha de volver a desecitarse y el sistema debe quedar preparado para realizar una nueva detección. Z Q(t) X X2 Q(t+) D Q Z BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 3

4 EJERCICIO 5. ELECTRÓNICA DIGITAL / DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA / UNIVERSIDAD DE VIGO Q(t) X2 X Q(t+) D D X X2 Q X X2 Q X D=X X2+Q X=X X2 Q X Q Z Z=Q BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 4

5 EJERCICIO 5. D=X X2+Q X Z=Q PLA PAL BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 5

6 EJERCICIO 5.2 CARRETERA Se tiene que diseñar el controlador lógico de una barrera que gobierna el paso a nivel del cruce de la carretera y la vía férrea de la figura a través de la cual circulan trenes en ambos sentidos. Para ello, a uno y otro lado del cruce, y a 5 m del mismo se colocan dos detectores y 2 respectivamente. Para automatizar Las especificaciones (Requirements) de funcionamiento del controlador son las siguientes:. Inicialmente, en ausencia de tren en la zona situada entre ambos detectores, la variable de salida z tiene que estar en el nivel lógico cero. 2. A partir de dicha situación la variable z debe pasar al nivel uno cuando se acerca un tren en cualquier sentido al rebasar su máquina los 5 m del cruce y debe volver al nivel cero cuando el último vagón se aleje más de dicha distancia independientemente de la longitud del tren. D 2 Puesta en estado inicial G Z n M CTR R M C2/+,2D Variables de entrada n p M n+p D M RAM A 2 n+p - A D VÍA FERREA Detector Motor Barrera n Para implementarlo se debe utilizar el controlador lógico de la figura. m Variables de salida BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 6

7 EJERCICIO 5.2 CARRETERA 2 Z D M D VÍA FERREA M D M Detector Motor Barrera. Inicialmente, en ausencia de tren en la zona situada entre ambos detectores, la variable de salida z tiene que estar en el nivel lógico cero. 2. A partir de dicha situación la variable z debe pasar al nivel uno cuando se acerca un tren en cualquier sentido al rebasar su máquina los 5 m del cruce y debe volver al nivel cero cuando el último vagón se aleje más de dicha distancia independientemente de la longitud del tren. BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 7

8 X X X X EJERCICIO 5.2 Z D D D2 M X X2 Q Q Q2 d d3 d2 a4 a3 a2 d d4 a a Contenido de la RAM BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 8 X X

9 EJERCICIO 5.3 Para automatizar una puerta automática se tiene que diseñar un controlador lógico que posee los siguientes elementos de entrada y genera las siguientes variables de salida: a) Elementos de entrada: Una alfombra que genera una señal P que se pone a uno cuando una persona la pisa. Un sensor de final de carrera Fca que se pone a uno cuando la puerta alcanza el final del recorrido de apertura. Un sensor de final de carrera Fcc que se pone a uno cuando la puerta alcanza el final del recorrido de cierre. Un interruptor de puesta a cero que al ser accionado pone en estado cero el controlador lógico b) Señales de salida: Una señal A que cuando se pone a activa el actuador que abre la puerta. Una señal B que cuando se pone a activa el actuador que cierra la puerta. Las especificaciones (Requirements) de funcionamiento del controlador son las siguientes:. Al darle tensión se pone en el estado cero. 2. Cuando se encuentra en el estado cero y una persona pisa la alfombra la puerta debe comenzar a abrirse hasta que se activa el sensor Fca. 3. Mientras una persona continue pisando la alfombra una vez activado Fca, la puerta debe permanecer abierta. 4. En el instante en el que deje de haber una persona pisando la alfombra, la puerta debe comenzar a cerrarse hasta que se activa el sensor Fcc. 5. Si una persona pisa la alfombra mientras la puerta se está cerrando, se debe iniciar un nuevo ciclo de apertura. Diseñe el controlador lógico empleando biestables J-K combinados con una matriz PLA y una matriz PAL. BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 9

10 EJERCICIO 5.3.Al darle tensión se pone en el estado cero. 2.Cuando se encuentra en el estado cero y una persona pisa la alfombra la puerta debe comenzar a abrirse hasta que se activa el sensor Fca. 3.Mientras una persona continue pisando la alfombra una vez activado Fca, la puerta debe permanecer abierta. 4.En el instante en el que deje de haber una persona pisando la alfombra, la puerta debe comenzar a cerrarse hasta que se activa el sensor Fcc. 5.Si una persona pisa la alfombra mientras la puerta se está cerrando, se debe iniciar un nuevo ciclo de apertura. ELECTRÓNICA DIGITAL / DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA / UNIVERSIDAD DE VIGO BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS

11 EJERCICIO 5.3 Q(t) Q(t) P Fca Fcc Q(t+) Q(t+) J K J K X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Q Q A B J=Q Q Fca K=Q Q P+Q Q P Fcc J=Q Q P+Q Q P K=Q Q Fca+Q Q P Fcc A=Q Q B=Q Q BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS

12 EJERCICIO 5.3 J=Q Q Fca K=Q Q P+Q Q P Fcc J=Q Q P+Q Q P K=Q Q Fca+Q Q P Fcc A=Q Q B=Q Q BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 2

13 EJERCICIO 5.3 J=Q Q Fca K=Q Q P+Q Q P Fcc J=Q Q P+Q Q P K=Q Q Fca+Q Q P Fcc A=Q Q B=Q Q BOLETÍN DE EJERCICIOS 4: CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS 3