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ACTIVIDAD CENTRAL Unidad 1. Flip-Flops RS Nombre de la actividad: Control de mecanizado (Corte y perforación) con Flip-Flop RS
Figura1. Escenario de actividad sistema de control de mecanizado (corte y perforación)
Objetivo a. Identi Identific ficar ar el funcio funcionam namient iento o y de un circui circuito to electrónic electrónico o secuenc secuencial ial “Flip-Flop” tipo RS b. Identificar y analizar los diagramas de tiempo y circuitos combinacionales de los circuitos secuenciales. c. Realizar Realizar aplicaci aplicaciones ones con flip-flop flip-flop
Situación 1
La planta de fabricación de equipamiento deportivo cuenta entre sus procesos de mecanizado con el proceso de “corte y taladrado” para la fabricación de mancuernas. En este proceso una barra cilíndrica de aluminio debe ser taladrada y cortada teniendo en cuenta especificaciones de longitud de corte y profundidad de taladrado, las cuales son aseguradas por sensores de posición. Se debe implementar un circuito electrónico de control basado en Flip-Flops RS que permita ejecutar el proceso correctamente.
Descripción del Proceso Convenciones proceso
Proceso “corte y taladrado”
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Pulsador de inicio Motor Sensor 1 (S1) Sensor 2 (S2) Sensor 3 (S3) Taladro Cilindro de taladro Sierra
Figura2. Componentes escenario sistema de corte y taladrado
a. Los Rodillos Guía impulsados por el Motor (2) conducen la barra cilíndrica hasta ser detectada por el sensor de posición s1 (3), en este momento el Motor (2) debe parar su marcha. b. Cuando el sensor de posición s1 (3) detecta la barra cilíndrica en posición se enciende el Taladro (6) y el cilindro de taladro (7) hacia adelante (+).
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c. El sensor de posición s2 (4) detecta el final del recorrido del taladro, en ese momento se debe detener la marcha del cilindro taladro (7) hacia adelante (+) y colocar en marcha hacia atrás (-) con el taladro aún encendido. d. El sensor s3 (5) detecta el retorno del cilindro taladro (7), en este momento el cilindro taladro (7) y el taladro (6) deben detenerse. e. Cuando el sensor s3 (5) detecta el retorno del cilindro taladro (7) debe encenderse la sierra (2) que bajará haciendo el corte de la pieza. Cuando el sensor s1 (3) deje de detectar la barra cilíndrica es porque esta ha sido cortada por lo tanto debe parar el trabajo de la sierra (2) y comienza el proceso de nuevo. En el siguiente diagrama de tiempos se representa de forma cronológica el proceso
Entregas Usted debe entregar el documento guía (página 3) con el circuito esquemático de la solución. Una vez finalizado, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida . Luego envíelo a su facilitador a través del medio utilizado para tal fin en el curso.
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DOCUMENTO GUÍA Diseño del Circuito de Control con Flip-Flops para el desarrollo de la aplicación. El diseño lo realizaremos por fases, cada una aportara elementos y componentes parciales para el diseño definitivo. a. Fase 1: En esta fase se diseñará el circuito de control para transportar la barra cilíndrica hasta la posición de corte, se debe controlar el Motor guía y detenerlo en el momento que la barra se encuentre en posición (detectada por s1). Recuerde que el circuito de control se debe realizar usando Flip-Flops RS
Figura3. Elementos fase 1
Diagrama de tiempo de la primera fase
Descripción: •
El proceso inicia cuando se presiona el pulsador S(1), en ese momento
5
•
debe dar marcha el Motor(2) para desplazar la barra cilíndrica. Cuando el sensor s1(3) detecta la barra cilíndrica en posición se debe detener la marcha del Motor(1)
Realizar esquema fase 1
b. Fase 2: En esta fase se taladrará la barra cilíndrica. Dos sensores de posición determinarán la profundidad del orificio realizado
Figura4. Elementos fase 2
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Diagrama de tiempo de la segunda fase
Descripción Al encontrarse la barra cilíndrica en posición detectada por sensor s1(3) se enciende el Taladro(6) y se inicia carrera de cilindro taladro(7) en sentido positivo. Cuando el sensor de posición s2(4) detecta final de recorrido de Taladro(6) se debe cambiar el sentido de de desplazamiento del cilindro taladro(7). El sensor de posición s3(5) detectará el retorno del cilindro taladro(7), en ese momento este se debe detener al igual que el Taladro(6). Realizar esquema de fase 2 •
•
•
c. Fase 3: En esta fase se realizará el proceso de corte de la barra cilíndrica con la sierra e iniciara de nuevo el proceso de forma automática.
7
Figura5. Elementos fase 3
Diagrama de tiempo de la tercera fase
Descripción Cuando el sensor de posición s3(5) detecta el retorno del cilindro taladro(7) se enciende la sierra(8) para realizar el trabajo de •
8
•
corte. El sensor de posición s1(3) determina el final del corte al caer la porción de cilindro cortada, en este momento debe detenerse la sierra(8) e iniciar el proceso de nuevo.
