Actividad Central 1 Solucion

7/24/2019 Actividad Central 1 Solucion

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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)

Objetivoa. Identificar el funcionamiento y de un circuito electrónico secuencial “Flip-

Flop tipo RS!. Identificar y analizar los dia"ramas de tiempo y circuitos com!inacionales

de los circuitos secuenciales.

c. Realizar aplicaciones con flip-flop

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Situación

#a planta de fa!ricación de e$uipamiento deporti%o cuenta entre sus procesos demecanizado con el proceso de “corte y taladrado para la fa!ricación de mancuernas.&n este proceso una !arra cil'ndrica de aluminio de!e ser taladrada y cortadateniendo en cuenta especificaciones de lon"itud de corte y profundidad de taladradolas cuales son ase"uradas por sensores de posición. Se de!e implementar uncircuito electrónico de control !asado en Flip-Flops RS $ue permita eecutar elproceso correctamente.

Descrición del !roceso !roceso "corte # taladrado$

Convenciones roceso

1. *ulsador de inicio+. ,otor . Sensor 1 (S1). Sensor + (S+)/. Sensor (S)0. aladro2. Cilindro de taladro3. Sierra

Figura2. Componentes escenario sistema de corte y taladrado

a. #os Rodillos 4u'a impulsados por el ,otor (+) conducen la !arra cil'ndrica

5asta ser detectada por el sensor de posición s1 () en este momento el

,otor (+) de!e parar su marc5a.!. Cuando el sensor de posición s1 () detecta la !arra cil'ndrica en posición

se enciende el aladro (0) y el cilindro de taladro (2) 5acia adelante (6).

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c. &l sensor de posición s+ () detecta el final del recorrido del taladro en ese

momento se de!e detener la marc5a del cilindro taladro (2) 5acia adelante(6) y colocar en marc5a 5acia atr7s (-) con el taladro a8n encendido.

d. &l sensor s (/) detecta el retorno del cilindro taladro (2) en este momento

el cilindro taladro (2) y el taladro (0) de!en detenerse.e. Cuando el sensor s (/) detecta el retorno del cilindro taladro (2) de!e

encenderse la sierra (+) $ue !aar7 5aciendo el corte de la pieza. Cuando el

sensor s1 () dee de detectar la !arra cil'ndrica es por$ue esta 5a sido

cortada por lo tanto de!e parar el tra!ao de la sierra (+) y comienza el

proceso de nue%o.

&n el si"uiente dia"rama de tiempos se representa de forma cronoló"ica elproceso

Temas asociados

• Sistemas di"itales

• Sistemas secuenciales s'ncronos y as'ncronos

• #atc5es (cerroos electrónicos)

• Flip-Flops (!7sculas electrónicas)

Entre%as

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Usted de!e entre"ar el documento "u'a (p7"ina ) con el circuito es$uem7tico dela solución.

Una %ez finalizado comprima el arc5i%o en formato zip o rar dando clic derec&oal arc&ivo' Enviar a' Careta comrimida. #ue"o en%'elo a su facilitador atra%9s del medio utilizado para tal fin en el curso.

DOC()ENTO *(+A

:ise;o del Circuito de Control con Flip-Flops para el desarrollo de la aplicación. &ldise;o lo realizaremos por fases cada una aportara elementos y componentesparciales para el dise;o definiti%o.

a. Fase 1< &n esta fase se dise;ar7 el circuito de control para transportar la!arra cil'ndrica 5asta la posición de corte se de!e controlar el ,otor "u'a ydetenerlo en el momento $ue la !arra se encuentre en posición (detectadapor s1). Recuerde $ue el circuito de control se de!e realizar usando Flip-Flops RS

Figura3. Elementos fase 1

:ia"rama de tiempo de la primera fase

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:escripción<

• &l proceso inicia cuando se presiona el pulsador S(1) en ese momento

de!e dar marc5a el ,otor(+) para desplazar la !arra cil'ndrica.

• Cuando el sensor s1() detecta la !arra cil'ndrica en posición se de!e

detener la marc5a del ,otor(1)

fase 1

#a primera fase se resuel%e con un latc5 RS en el cual = (motor) se acti%a alpulsar el interruptor S $ue se pone en estado set cuando pasa un tiempo prudenteal soltar el pulsador S re"resa a estado !ao pero al estar el sensor R (s1) a ni%el !ao= (motor) permanece encendido (latc5 RS no cam!ia de estado). #ue"o elsensor R (s1) detecta un cilindro pasa a un ni%el alto el cual es detectado

y lo coloca en estado Reset apa"ando = (motor) lue"o la salida = pasa a un ni%el !ao.

b, Fase +< &n esta fase se taladrar7 la !arra cil'ndrica. :os sensores deposición determinar7n la profundidad del orificio realizado

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Figura4. Elementos fase 2

:ia"rama de tiempo de la se"unda fase

:escripción

• >l encontrarse la !arra cil'ndrica en posición detectada por sensor s1() se

enciende el aladro(0) y se inicia carrera de cilindro taladro(2) en sentido

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positi%o.

•Cuando el sensor de posición s+ () detecta final de recorrido de aladro(0) se de!e cam!iar el sentido de desplazamiento del cilindro taladro (2).

• &l sensor de posición s (/) detectar7 el retorno del cilindro taladro (2) en

ese momento este se de!e detener al i"ual $ue el aladro (0).

fase +*ara encender el taladro se procede de forma similar a como se 5izoen el es$uema del motor solo $ue en este caso se usa un latc5 acti%ado a ni%el !ao paracumplir con el dia"rama de secuencia. >l acti%arse s1 se enciende eltaladro el cual se desacti%a cuando se detecta el estado alto del sensor sperocomo despu9s de este tiempo tanto el sensor s1 como s permanecen en estado alto sede!e usar el latc5 acti%o !ao para no "enerar la condición no %alida como si

ocurrir'a si se usara un lact5 acti%o alto

*ara acti%ar el cilindro 6 no se puede realizar con un solo latc5 ya $ueel sensor s1 despu9s de acti%ar el cilindro 6 no se %uel%e a desacti%ar y ser7 s+ $uien seencar"ue de desacti%arlo sin em!ar"o el tiempo en $ue se acti%a s+ es muycorto y al tratar de realizar la acti%ación del cilindro con un solo latc5 no es

posi!le por$ue no se cumplen al"unas re"las por eemplo dear laentrada set acti%ada y a su %ez !uscar $ue el latc5 cam!ien acti%andoo desacti%ando la entrada reset pero manteniendo la entrada set acti%ada p o r l o t a n t o s e u s a r o n d o s l a t c 5 : y u n a compuerta or e?clusi%a la cualpermitir7 $ue el cilindro se acti%e cuando s1 lo 5a"a y se mantendr7 as' 5asta $ue elsensor s+ dos se acti%e y deten"a el cilindro en este caso s+ se acti%a un pe$ue;ointer%alo de tiempo y re"resa a un ni%el !ao pero eso no importa pues el lact5detectara este cam!io y se mantendr7 con la salida en alto. #a entradas ena!led delos latc5 son puestas siempre a un ni%el alto. *ara el cilindro - no se presenta el pro!lemaanterior ya $ue se acti%ara con s+ la cual r7pidamente %ol%er7 a un ni%el !ao y aldetectar el ni%el alto se s el cilindro se desacti%a pues el latc5 pasa a reset y su salida a

un ni%el !ao.

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c. Fase < &n esta fase se realizar7 el proceso de corte de la !arra cil'ndrica

con la sierra e iniciara de nue%o el proceso de forma autom7tica.

Figura. Elementos fase 3

:ia"rama de tiempo de la tercera fase

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:escripción• Cuando el sensor de posición s(/) detecta el retorno del cilindro

taladro(2) se enciende la sierra(3) para realizar el tra!ao de corte.

• &l sensor de posición s1() determina el final del corte al caer la

porción de cilindro cortada en este momento de!e detenerse lasierra(3) e iniciar el proceso de nue%o.

fase S acti%a la sierra y s1 la desacti%a sin em!ar"o no se puede usar un solo lact5 ya $uecomo se %e en el dia"rama de tiempo cuando se acti%a s ya s1 est7 acti%adoy si usamos estas como se;ales de entrada a un solo lact5 SR se

producir7 una salida no %alida o simplemente el latc5 no cam!iara de estado por lo cual es necesario usar m7s de un latc5 y compuerta tal y como se 5izo parael caso del cilindro. &n este caso usamos dos latc5 : y una compuertaand como se o!ser%a la sierra se acti%a solo cuando s y s1 est7n acti%ados a la %ezse"8n el dia"rama de tiempo y se desacti%a cuando s1 pasa a un ni%el !ao.

>l unir todas las partes el dia"rama "eneral $ueda de la si"uiente forma

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