En esta lección vamos a empezar a tratar con elementos básicos de memoria los cuales requieren que todo lo explicado anteriormente lo tengamos claro. Así mismo, los elementos que trataremos en adelante, no son simples puertas. Por lo que ya deberíamos en alguna manera, anticiparnos a los resultados, es decir, que el alumno sea capaz de anticiparse a lo que se espera obtener a la salida de una puerta.

En esta lección veremos:
Lógica secuencial.
Automatismo práctico secuencial
Segundo automatismo secuencial
Tercer automatismo secuencial
Cuarto automatismo secuencial

LÓGICA SECUENCIAL.

Los circuitos de las aplicaciones estudiadas hasta ahora, se consideran pertenecientes a la lógica combinacional, en la que sus componentes proporcionan una salida, que es siempre dependiente de los estados de sus entradas. Tantas veces como se repitan los estados en las entradas, así, se repetirán las salidas, presentando los mismos resultados previstos.

En cambio, en los sistemas pertenecientes a la lógica secuencial, sus salidas no dependen únicamente de los estados de las entradas, además, dependen de estados producidos por secuencias anteriores y que han sido memorizados, algunas veces por ellos mismos.

Este tipo de lógica secuencial que acabamos de indicar comprende el estudio de sistemas en los que aunque se repita la combinación de los estados de las entradas, la salida puede ser diferente, dependiendo de la secuencia/s de cuando y cómo se hayan producido los estados anteriores, lo que se puede llamar, su historia.

Automatismo practico secuencial.

Así pues, cualquier automatismo industrial, para su puesta en marcha, requieren de un pulsador M y para su parada otro pulsador P. De modo que pulsando por un momento M, se pone en marcha y aunque pulsemos de nuevo o se deje de pulsar M, el automatismo sigue en activo. Para pararlo será necesario pulsar por un momento el pulsador de parada P, que lo desactivará de forma definitiva.

Este automatismo eléctrico requiere de un relé que dispone de dos contactos. Uno, nos proporciona el estado de retención de la orden de puesta en marcha y el otro por supuesto, se encarga de cerrar el circuito que controla la carga del automatismo. La figura 1, nos muestra el esquema del circuito eléctrico que cumpliría estos requisitos.

Fig. 1

Cuando pulsamos M se activará el relé, y entonces, éste, cierra sus dos contactos r y s, que normalmente están abiertos (NO), por este motivo mediante s, se activa la carga C, a su vez el contacto r se cierra y retiene el paso de corriente de alimentación del relé, permaneciendo en este estado (función memoria), mientras no se pulse el contacto de parada P (NC). En cuyo caso la corriente que mantenía activo el relé, desaparecería y el contacto r se abriría, así como el s, permaneciendo en este estado mientras no se vuelva a pulsar M.

Para comprender el funcionamiento de este montaje, proponemos un diagrama de tiempos como el mostrado en la figura 2. En el que, se puede deducir que mientras que el contacto perteneciente a P se encuentre en reposo (NC), cuando se pulsa M, todos los elementos se activan, el reten del relé r y el contacto de servicio s, a sí como la carga C, que se activará.

Fig. 2

Para los más familiarizados con las tablas de verdad, aquí se presenta la tabla que corresponde al mismo circuito, en la siguiente tabla.

Fig. 3

Finalmente podemos concluir diciendo que, a ‘priori’ no es posible determinar el estado de la carga, con la única información que nos proporcionan ambos pulsadores aunque estén en reposo, caso muy normal, por otra parte.

Segundo automatismo secuencial.

En este segundo ejercicio, mediante la función memoria de los relés R1 y R2, debemos poder accionarlos en las siguientes secuencias:

• El relé R1, debe activarse y desactivarse con independencia del relé R2.
• El relé R2, única y solamente se podrá activar cuando R1 esté activo.

Por el enunciado se deduce la independencia entre R1 sobre R2, al primero R1 lo excitaremos con la simple función de memoria que ya estudiamos en las lecciones teóricas con puertas y en la anterior práctica.

Recordemos, la función memoria, consiste en dotar al sistema de una realimentación que mantenga el circuito en las condiciones de normal funcionamiento. Es lo que ocurre cuando; al pulsar M1, en la figura 7-1, se activa la bobina R del relé, lo que a su vez hace cerrarse al contacto abierto r (r de retén, por consiguiente la realimentación) y también el contacto s que se encarga de mantener el paso de corriente que pide la carga C.

Sigamos, usaremos la función memoria, intercalando un pulsador de ‘borrado’ (observar el significado de la palabra ‘borrado’), para poder parar el sistema.

R₁ = P₁ (M₁ + R₁)

Dado que R2 únicamente se activará cuando lo esté R1, la mencionada función memoria la insertaremos en serie con la condición de que esté R1 activado. Los mencionados contactos de los relés serán normalmente abiertos (NO, del francés Normalment Overt). En resumen que R2 será igual a 1 cuando R1 sea igual a 1.

R₂ = P₂ (M₂ + R₂) · R₁

Observar que por la condición Y (AND), R2 no podrá ser igual a 1 mientras que R1 no valga 1. Según estas dos funciones podremos trazar el circuito correspondiente, ver figura 4 y comprobar sobre el mismo que se cumplen las condiciones establecidas en el enunciado.

Fig. 4

Si observamos la anterior figura detenidamente podemos apreciar que con unos pocos cambios en la misma, podemos reducir dos contactos. Intente el lector dar la solución sugerida, si no halla la pretendida solución, la muestro en la siguiente figura.

Tercer sistema secuencial.

En este caso vamos a controlar tres motores, mediante la función memoria de sendos relés Ra, Rb y Rc que de forma que se cumpla la siguiente condición:

• Al poner en funcionamiento cualquiera de los tres motores, se evite la puesta en funcionamiento de cualquiera de los otros dos.
• Sólo se dispondrá de un pulsador de parada.

Las tres funciones de memoria, en principio deben ser idénticas y dependerán de un único pulsador de parada P, según nos piden.

Ra = P (Ma + Ra)
Rb = P (Mb + Rb)
Rc = P (Mc + Rc)

Dado que la principal condicionante es que cuando uno de los relés, esté activado, se impida la activación de cualquiera de los otros dos relés, lo que deberemos hacer es, agregar en serie con cada función de memoria (anteriores) una inversión de cada contacto de los otros dos relés. Es decir, a Ra le insertaremos un contacto invertido de Rb y Rc, así, a la función Rb le insertaremos una inversión del contacto Ra y Rc y por supuesto en serie a Rc le añadimos una inversión de los contactos Ra y Rb.

Ra = P (Ma + Ra) Rb‘ Rc‘
Rb = P (Mb + Rb) Ra‘ Rc‘
Rc = P (Mc + Rc) Ra‘ Rb‘

Ahora, es sencillo deducir el circuito eléctrico que cumpla estas tres funciones. Analicemos el esquema descrito en la figura 5. Supongamos que Rc es activado o sea, Rc = 1, por lo que Ra‘ y Rb‘, en serie con Rc, hace que las otras dos funciones no puedan ser activadas debido a que en ellas están multiplicadas Rc × Ra’ × Rb’ o sea la función AND.

Fig. 5

Cuarto automatismo secuencial.

Necesitamos proyectar un sistema automático de vaivén, algunas máquinas , como el carro de una máquina cepilladora. Dicho automatismo responde a los siguientes requisitos:

1. El movimiento de vaivén debe poder iniciarse, en uno u otro sentido, por medio de Md y Mi.
2. Por medio de dos finales de carrera Fcd y Fci, se limitará el recorrido, en uno u toro sentido, lo que indicará el inicio del sentido contrario.
3. Un pulsador de parada P, permitirá detener el movimiento, sea cual sea su estado, sentido y posición del carro.
4. El proyecto dispondrá de un sistema de seguridad que impida que ambos motores funcionen simultáneamente.

Con el fin de clarificar el desarrollo del proyecto y sus funciones lógicas expuestas, dispondremos de un diagrama de los elementos descritos (enmarcado).

La función de marcha a la derecha Md con el relé Rd sería así:

R_D => (M_D + R_D)

Es muy simple pero hemos de insertar el final de carrera izquierdo Fci, al final del recorrido para que pare al llegar.

R_D => (M_D + F_DI + R_D)

Además tiene que poder borrarse al pulsar P y de forma automática al llegar el carro a Fcd, así que,

R_D => P (M_D + F_CI + R_D) F_CD

Del mismo modo procederemos con la función perteneciente al relé Ri,

R_I => P (M_I + F_CD + R_I) F_CI

Al repasar estas funciones deducimos que, nos queda pendiente la cuarta enmienda (en que estaré pensando), quiero decir condición, las funciones de borrado entre ambas. Esto, como ya sabemos, consiste en insertar en serie la inversa de un contacto de la otra función. Finalmente tendremos:

R_D => P (M_D + F_CI + R_D) F_CD R_I        ;   R_I => P (M_I + F_CD + R_I) F_CI R_D

Así pues, con estas dos funciones finales podremos trazar el circuito esquematizado en la siguiente figura 6.

Fig. 6

Si alguna cuestión no ha quedado clara, debería indicármelo.