ACTIVIDAD N° 1 1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Automatización de Luces. En la Figura1, se muestran dos interruptores que se encuentran en una escalera. Un interruptor se encuentra en la parte inferior de la escalera y el otro en la parte superior dela misma. El funcionamiento es el siguiente: Cuando una persona quiere subir oprime un interruptor para activar una bombilla y cuando se va la apaga con el otro interruptor, en el caso de que quiera bajar pasa exactamente el mismo fenómeno. Entonces, compruebe y justifique que la solución de automatización se puede realizar mediante la función lógica XOR y realice el diagrama pertinente en lenguaje de contactos 1.
Figura 1. Gráfico del problema del circuito escalera.
2 ANÁLISIS DEL PROBLEMA Dado que el objetivo del problema es verificar que la compuerta XOR, es con la cual se puede realizar el circuito escalera. Por lo que para justificar y comprobar la solución, se debe analizar la tabla de verdad ya sea por min términos, Max términos o por mapas de Karnaugh, además de realizar el circuito en el simulador propuesto para tal fin.
3 DISEÑO Y MODELO DE LA SOLUCIÓN Para realizar el análisis teórico, se escogió usar mapas de Karnaugh, ya que es más fácil de realizar el análisis de la tabla de verdad usándolo. En la tabla 1 se expone la tabla de verdad.
A 0
1
B 0
C 0
Tomado de la guía “Actividad 1” dada para el desarrollo del primer trabajo.
SENA – Aplicación de los PLC en la Automatización de Procesos Industriales – 2014
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Tabla 1. Tabla de verdad de la compuerta XOR
Como se puede observar en la tabla de verdad la salida C, que representa al bombillo, en este caso, solo se enciende cuando se los interruptores están en diferentes estados, pues cuando ambos están en el mismo estado (1 o 0), el bombillo se apaga. La figura 2 ilustra el mapa de Karnaugh.
B’
B
A’
0
1
A
1
0
Figura 2. Mapa de Karnaugh.
Del mapa de Karnaugh se obtiene la siguiente función booleana:
Con la cual se obtiene el siguiente circuito en diagrama eléctrico:
Figura 3. Equivalente de la función booleana en diagrama de contactos.
En la figura 4, se muestra la compuerta XOR en Ladder.
Figura 4.Compuerta XOR en Ladder.
En el archivo anexo, XOR_LADDER se encuentra el esquema de las imágenes, del cual al correr la simulación se puede comprobar que la compuerta XOR funciona tal y como se propuso en el problema, como mejora, se podría usar un
SENA – Aplicación de los PLC en la Automatización de Procesos Industriales – 2014
par de sensores infrarrojos o de proximidad para automatizar completamente el sistema en lugar de los interruptores.
4 CONCLUSIONES Un buen parámetro de diseño de eventos discretos, es realizar las tablas de verdad asociadas a las señales de entrada que intervienen en el problema para de esta forma encontrar la función booleana que mejor se ajuste al desarrollo de la solución. Además es conveniente simular la función desarrollada para el problema, con el fin de verificar que tan acertada es la solución.
Bibliografía [1] Álgebra de Boole. Automatismos cableados. Recuperado de http://www.dea.icai.upco.es/jarm/Asignaturas/iind_4_AutomatizacionIn dustri al/2booleautomatismos.pdf [2] Thomas L. Floyd, “Fundamentos de Sistemas Digitales” . PEARSON EDUCACIÓN S.A., Madrid, 2006 [3] GUTIÉRREZ H. “Automatización Industrial: Teoría y Laboratorio” . Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá D.C., edición, 2012.
