Unidad 1 Inducción, inventario conceptual y contextualización

Controladores lógicos programables – PLC I

UNIDAD 1 Inducción, inventario conceptual y contextualización

UNIDAD 1 - Inducción, inventario conceptual y contextualización

Tabla de contenidos

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Presentación Compuertas Lógicas o Función Lógica NOT o Función Lógica AND o Función Lógica OR Lógica Cableada o Ejemplo de Función NOT o Ejemplo de Función AND o Ejemplo de Función OR Contactos o Contactos normalmente abiertos o Contactos normalmente cerrados Lógica combinatoria Repaso de la unidad Referencias Cibergrafía Créditos

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Presentación La automatización moderna consta de una gran diversidad de componentes y tecnologías, entre los cuales se pueden hallar sistemas de naturaleza eléctrica, neumática, hidráulica, mecánica, entre otros. Se trata entonces de la integración de elementos de variada naturaleza u origen demandando sistemas integradores que sean capaces de realizar la adecuada coordinación entre los mismos.

En el caso de la lógica combinatoria, se empezaron a dar soluciones desde el punto de vista del algebra de Boole, donde posteriormente se relaciono con la lógica cableada, esta denominación se da por las conexiones empleadas entre los diferentes elementos que intervienen en el sistema. Si los elementos son de origen eléctrico, entonces la conexión entre relés, interruptores, entre otros, se realiza mediante conductores eléctricos. Si los elementos son de origen electrónico, entonces la conexión entre las compuertas lógicas se realiza mediante caminos conductores. En las tecnologías neumática e hidráulica, las conexiones entre los elementos se realizan mediante ductos, válvulas, etc.

Ahora bien, en este capítulo se estudiarán los fundamentos de estos sistemas de automatización, para lo cual es importante comprender su forma de operar y El conjunto de variables de estos sistemas.

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Resultados de aprendizaje

o Interpretar diagramas básicos en lenguaje de contactos y combinatorios.

• Conocimientos de concepto y principios

o Algebra de Boole. o Automatización de sistemas de eventos discretos.

• Conocimientos de proceso

o Adquirir una visión general sobre la tecnología de la automatización con mandos programables.

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• Criterio de evaluación

o Interpreta diagramas básicos en lenguaje de contactos y combinatorios.

• Tiempo estimado de estudio: 4 horas.

Compuertas lógicas El diseño de circuitos combinatorios se basa en la utilización de funciones lógicas de las cuales las más comunes son la OR, la AND y la NOT. Para ver más explicación y ejemplos acerca de compuertas lógicas. Ir a:

http://www.esi2.us.es/~jaar/Datos/FIA/T3.pdf http://www.zunal.com/zunal_uploads/files/20100507010458yheTa.pdf

Función lógica NOT La función NOT invierte o niega el dato de entrada, es decir si se tiene un uno(1) en la entrada a la que se denomina A, a la salida a la que se denomina B se tiene un cero (o) y viceversa.

Cuando se hace referencia a un uno (1) se habla de presencia de un voltaje y al hablar de un cero (o) se especifica la ausencia del mismo; como se puede apreciar en la gráfica 1.1 y demostrando su funcionamiento en la gráfica 1.2.

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REPRESENTACIÓN

TABLA DE VERDAD

Gráfica 1.1: Representación y Tabla de verdad FUNCIÓN B=A’.

FUNCIONAMIENTO

Gráfica 1.2: Funcionamiento.

Función lógica AND La función AND también conocida como “función Y” consiste en una operación de mínimo dos entradas, las cuales operan y entregan un resultado de encendido o uno (1) al que se denomina C, solo si cada una de ellas entrada A y entrada B también son iguales a uno (1).

Para comprender mejor este principio, en la gráfica 1.3 respectivamente se puede apreciar que la entrada A “Y” y la entrada B son iguales a uno (1), representando este resultado en C, y demostrando su funcionamiento en la gráfica 1.4.

REPRESENTACIÓN

TABLA DE VERDAD

Gráfica 1.3: Representación y Tabla de verdad. FUNCIÓN C = A AND B , C = A B o también C = A*B.

FUNCIONAMIENTO

Gráfica 1.4: Funcionamiento.

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Función lógica OR La función OR también conocida como “función “O” consiste en una operación de mínimo dos entradas, las cuales operan y entregan un resultado de encendido o uno (1) al que se denomina C, si ambas o alguna de ellas, entrada A o entrada B es igual a uno (1).

Para comprender mejor este principio, en la gráfica 1.5 se muestra su representación, y en la gráfica 1.6 su funcionamiento.

REPRESENTACIÓN

TABLA DE VERDAD

Gráfica 1.5: Representación y Tabla de verdad. C= A OR B o también C = A + B.

FUNCIONAMIENTO

Gráfica 1.6: Funcionamiento.

Lógica cableada Por naturaleza, la lógica cableada es lógica de conmutación donde los elementos de tipo “todo o nada” son implementados mediante contactores, relés y sus contactos asociados. (Guarnizo: 2008).

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Para ilustrar la metodología general, a continuación se realizan varios ejemplos donde se puede observar la equivalencia de las funciones lógicas en lógica cableada.

Ejemplo de función NOT Como se observa, en la gráfica 1.7 la bombilla a la que se denomina L, solo se enciende si el interruptor al que se denomina K está abierto, porque al cerrar el interruptor L o activarlo, se produce un corto evitando que la bombilla K encienda.

Gráfica 1.7: Interruptor (K) y bombillo (L).

Ejemplo de función AND Como se observa, en la gráfica 1.8, la bombilla denominada como L solo enciende cuando el interruptor denominado K1 y el interruptor denominado K2 están activados o cerrados.

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Gráfica 1.8: Interruptor (K1) y (K2), y bombillo (L).

Ejemplo de función OR Como se observa en la gráfica 1.9, la bombilla denominada como L solo enciende cuando el interruptor denominado K1 o el interruptor denominado K2 están activados o cerrados. Igualmente, si ambos, K1 y K2, están activados o cerrados, la bombilla encenderá

Gráfica 1.9: Interruptor (K1) y (K2), y bombillo (L).

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Contactos En este momento se hará una analogía entre los interruptores anteriormente utilizados con los contactos.

Contactos normalmente abiertos En la gráfica 2.1, se puede apreciar que los contactos normalmente abiertos siguen el comportamiento del elemento asociado.

Gráfica 2.1: Contactos normalmente abiertos.

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Contactos normalmente cerrados En la gráfica 2.2, se puede apreciar que los contactos normalmente cerrados invierten el comportamiento del elemento asociado.

Gráfica 2.2: Contactos normalmente abiertos.

Lógica combinatoria En la gráfica 2.3 se analiza el comportamiento de circuitos lógicos: «Si el sistema no requiere de variables de estado, el análisis de automatismo puede ser tratado según la lógica de circuitos combinatorios (García, 2001, p.51)

Gráfica 2.3: Diagrama, comportamiento de circuitos lógicos.

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Repaso de la unidad

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Referencias Garcia, E. (2001). Automatización de Procesos Industriales. México: Alfaomega.

Cibergrafía •

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Álgebra de Boole y circuitos con puertas lógicas. (s. f.). En Web de José Ángel Acosta. Recuperado de: http://www.esi2.us.es/~jaar/Datos/FIA/T3.pdf

Molina,

A.

(s.f.).

Las

compuertas

lógicas.

http://zunal.com/zunal_uploads/files/20100507010458yheTa.pdf

Recuperado

de:

Le recomendamos consultar el material adicional para profundizar en: •

Fundamentos de: electrotecnia, electrónica, neumática, hidráulica.

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Diagrama de contactos.

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Lógica combinatoria.

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Créditos Experto Temático: Wilmar Urrutia Martínez Asesor Pedagógico: Mónica Patricia Osorio Martínez Guionista: Oscar Iván Pineda Céspedes Equipo de Diseño: Leonardo Stiglich Campos Gabriel David Suárez Vargas Jhonny Ronald Narváez Olarte Equipo de Programación: Diego Rodríguez Ortegón Julián Mauricio Millán Bonilla Líder de Proyecto: Jairo Antonio Castro Casas

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