Elaborado por: R. Camacho – H. Alconz

FUNCIONES LOGICAS Y CIRCUITOS LOGICOS

INTRODUCCIÓN Los diagramas de bloque lógicos requieren del uso y comprensión del sistema de numeración Binario ya que este sistema permite indicar y controlar la condición de los dispositivos reales. Las diferentes combinaciones posibles de representación entre el 1 y 0, nos puede permitir indicar y controlar cualquier proceso de control y/o supervisión de una máquina o planta. La tabla siguiente muestra como los números binarios indican la condición de los dispositivos discretos representativos (conexión /desconexión, on /off) asignando a un dispositivo de condición activa el número 1 y 0 en condición inactiva, condiciones que son definidas en base a la respuesta deseada del sistema de control. El primer dispositivo de la tabla, es un presostato. Cuando la presión alcanza a un valor predeterminado, el presostato se transferirá, tal que en la condición presurizada podremos indicar con 1 y en la condición despresurizada indiquemos con 0 si queremos que la respuesta del sistema sea cuando hay una condición de sobre presión por ejemplo. O bien indicaremos con 0 la condición de presurizado y 1 la condición de despresurizado si queremos que el sistema responda ante una pérdida de presión en el mismo.

Tabla 1. Representación Binaria de Dispositivos Discretos

Dispositivos Discretos

Dispositivo 1 0

Presostato Presurizado Despresurizado

Lámpara Iluminada Apagada

Válvula de Combustible Abierta Cerrada

Bomba de Aceite Lubricante

En marcha Parada

Alarma Sonora Suena No suena

Botón pulsador Cerrado Abierto

Sensor de Nivel Lleno Vacío

Los dispositivos binarios tales como los que se muestran en la tabla anterior, solo pueden estar en dos condiciones diferentes, conexión ON o desconexión OFF. Su función es ideal para ser representados con números binarios. Los dispositivos analógicos tienen muchas y variadas condiciones en el transcurso del tiempo y un número 1 o 0 no podría representar un rango total de condiciones. Sin embargo, la lógica

Elaborado por: R. Camacho – H. Alconz

no necesariamente requiere conocer los estados intermedios sino únicamente estados iniciales o finales, o bien máximos o mínimos en dichos casos podremos representar esas condiciones en el sistema binario. En la tabla siguiente se muestra la representación binaria de dispositivos analógicos.

Tabla 2. Representación Binaria de Dispositivos Analógicos

Dispositivos Analógicos

Dispositivo 1 0

Actuador de combustible

95% cerrada No está 95% cerrada

RTD de tanque de aceite lubricante

Debajo de 45°F Arriba de 45°F

Voltaje de las Baterías de la consola

Debajo de 22VCD Arriba de 22VCD

NGP (Velocidad del productor de Gas)

Arriba de 65% Debajo de 65%

Termopar T5 Arriba de 1200°F Debajo de 1200°F

Sensor de Gas Arriba de 50% de LEL Debajo de 50% LEL

Transmisor de Presión Arriba de 1180 PSI Debajo de 1180 PSI

El último dispositivo de la tabla es un Transmisor de presión de la línea de descarga de un compresor, el valor de los números provenientes del mismo al sistema de control representa la presión de descarga del compresor desde 0 a 1500 psi, pero se requiere que el sistema de control responda cuando la presión haya alcanzado una presión máxima de 1180 psi, por tanto se asigna un numero 1 cuando el valor de la presión sobrepase la presión de 1180 psi. De manera similar el RTD del tanque de aceite indicará una temperatura por debajo de 45°F y el sistema responderá encendiendo el calentador del tanque. Símbolos ó Compuertas Lógicas Básicas El uso de las compuertas o símbolos lógicos en los controladores tiene origen en la necesidad de establecer relaciones de una, dos o varias señales de entrada con las señales de respuesta. En la siguiente tabla se muestra una analogía de la representación esquemática y símbolos lógicos básicos.

Tabla 3. Analogía de RepresentacionesRepresentación del esquema eléctrico Simbolo Lógico Tabla de verdad Designación de

la función básica Representación en Diagrama Ladder

A X

Compuerta YES (Identidad)

1 1

0 0

A X

Compuerta NOT (Inversor)

1 0

0 1

A B X

Compuerta AND (Y)

1 1 1

1 0 0

0 1 0

0 0 0

A B X

Compuerta OR (O)

1 1 1

1 0 1

0 1 1

0 0 0

A B X

Compuerta NAND (Y negada)

1 1 0

1 0 1

0 1 1

0 0 1

A B X

Compuerta NOR (O negada)

1 1 0

1 0 0

0 1 0

0 0 1

X

X

A

B

A

B

A B X

X

X AB

A

B

A

BX

A X

A

A B X

X

AB

X

A X

A X

A B X

A B X

A X

A X

A

B

X

A

B

X

Elaborado por: R. Camacho – H. Alconz

Elaborado por: R. Camacho – H. Alconz

Compuerta NOT (Negación o Inversor) La figura de la tabla 3 muestra una compuerta de tipo NOT (Negación ó Inversor) y su tabla de verdad correspondiente. La tabla de verdad se muestra para indicar la lógica de la compuerta NOT (Negación ó Inversor). En este caso la salida X tomará el valor de 1 si y solo si la entrada A tienen el estado 0. En esta misma tabla se puede ver la analogía que existen con un esquema eléctrico donde la entrada está representada por un contacto normalmente cerrado aunque no trabajan de la misma manera. Compuerta AND (Y) La figura de la tabla 3 muestra una compuerta de tipo AND (Y) y su tabla de verdad correspondiente. La tabla de verdad se muestra para indicar la lógica de la compuerta AND (Y). En este caso la salida X tomará el valor de 1 si y solo si TODAS las entradas A, B, C,... tienen el estado 1. En esta misma tabla se puede ver la analogía que existen con un esquema eléctrico donde las entradas son representadas por contactos normalmente abiertos instalados en serie. Compuerta OR (O) La figura de la tabla 3 muestra una compuerta de tipo OR(O) y su tabla de verdad correspondiente. La tabla de verdad se muestra para indicar la lógica de la compuerta OR (O). En este caso la salida X tomará el valor de 1 si por lo menos una de las entradas A ó B tiene estado 1. En esta misma tabla se puede ver la analogía que existen con un esquema eléctrico donde las entradas son representadas por contactos normalmente abiertos instalados en paralelo. Compuerta NAND (Y negada) La figura de la tabla 3 muestra una compuerta de tipo NAND (Y negada) y su tabla de verdad correspondiente. La tabla de verdad se muestra para indicar la lógica de la compuerta OR (O). En este caso la salida X tomará el valor de 0 si y solo si TODAS las entradas A, B, C,... tiene estado 1. En esta misma tabla se puede ver la analogía que existen con un esquema eléctrico donde las entradas son representadas por contactos normalmente cerrados instalados en paralelo. Compuerta NOR (O negada) La figura de la tabla 3 muestra una compuerta de tipo NOR (O negada) y su tabla de verdad correspondiente. La tabla de verdad se muestra para indicar la lógica de la compuerta NOR (O negada). En este caso la salida X tomará el valor de 1 si y solo si TODAS las entradas A, B, C,... tiene estado 0. En esta misma tabla se puede ver la analogía que existen con un esquema eléctrico donde las entradas son representadas por contactos normalmente cerrados instalados en serie.