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 RSb. Identificar y analizar los diagramas de tiempo y circuitos

combinacionales de los circuitos secuenciales.c. Realizar aplicaciones con flip-flop

Situación

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La planta de fabricación de equipamiento deportivo cuenta entre sus procesos de mecanizado con el proceso de “corte y taladrado” para la fabricación de mancuernas. En este proceso una barra cilíndrica de aluminio debe ser taladrada y cortada teniendo en cuenta especificaciones de longitud de corte y profundidad de taladrado, las cuales son aseguradas por sensores de posición. Se debe implementar un circuito electrónico de control basado en Flip-Flops RS que permita ejecutar el proceso correctamente.

Descripción del Proceso Proceso “corte y taladrado”

Convenciones proceso

1. Pulsador de inicio2. Motor3. Sensor 1 (S1)4. Sensor 2 (S2)5. Sensor 3 (S3)6. Taladro7. Cilindro de taladro8. Sierra

Figura2. Componentes escenario sistema de corte y taladrado

a. Los Rodillos Guía impulsados por el Motor (2) conducen la barra cilíndrica hasta ser detectada por el sensor de posición s1 (3), en este momento el Motor (2) debe parar su marcha.

b. Cuando el sensor de posición s1 (3) detecta la barra cilíndrica en posición se enciende el Taladro (6) y el cilindro de taladro (7) hacia adelante (+).

c. El sensor de posición s2 (4) detecta el final del recorrido del taladro, en ese momento se debe detener la marcha del cilindro taladro (7) hacia

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adelante (+) y colocar en marcha hacia atrás (-) con el taladro aún encendido.

d. El sensor s3 (5) detecta el retorno del cilindro taladro (7), en este momento el cilindro taladro (7) y el taladro (6) deben detenerse.

e. Cuando el sensor s3 (5) detecta el retorno del cilindro taladro (7) debe encenderse la sierra (2) que bajará haciendo el corte de la pieza. Cuando el sensor s1 (3) deje de detectar la barra cilíndrica es porque esta ha sido cortada por lo tanto debe parar el trabajo de la sierra (2) y comienza el proceso de nuevo.

En el siguiente diagrama de tiempos se representa de forma cronológica el proceso

Temas asociados

Sistemas digitales Sistemas secuenciales síncronos y asíncronos Latches (cerrojos electrónicos) Flip-Flops (básculas electrónicas)

Entregas

Usted debe entregar el documento guía (página 3) con el circuito esquemático de la solución.

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Una vez finalizado, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envíelo a su facilitador a través del medio utilizado para tal fin en el curso.

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DOCUMENTO GUÍA

Diseño del Circuito de Control con Flip-Flops para el desarrollo de la aplicación. El diseño lo realizaremos por fases, cada una aportara elementos y componentes parciales para el diseño definitivo.

a. Fase 1: En esta fase se diseñará el circuito de control para transportar la barra cilíndrica hasta la posición de corte, se debe controlar el Motor guía y detenerlo en el momento que la barra se encuentre en posición (detectada por s1). Recuerde que el circuito de control se debe realizar usando Flip-Flops RS

Figura3. Elementos fase 1

Diagrama de tiempo de la primera fase

Descripción:

El proceso inicia cuando se presiona el pulsador S(1), en ese momento

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debe dar marcha el Motor(2) para desplazar la barra cilíndrica. Cuando el sensor s1(3) detecta la barra cilíndrica en posición se debe

detener la marcha del Motor(1)

Esquema de la fase 1

b. Fase 2: En esta fase se taladrará la barra cilíndrica. Dos sensores de posición determinarán la profundidad del orificio realizado

Figura4. Elementos fase 2

Diagrama de tiempo de la segunda fase

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Descripción Al encontrarse la barra cilíndrica en posición detectada por sensor s1(3)

se enciende el Taladro(6) y se inicia carrera de cilindro taladro(7) en sentido positivo.

Cuando el sensor de posición s2(4) detecta final de recorrido de Taladro(6) se debe cambiar el sentido de de desplazamiento del cilindro taladro(7).

El sensor de posición s3(5) detectará el retorno del cilindro taladro(7), en ese momento este se debe detener al igual que el Taladro(6).

c. Fase 3: En esta fase se realizará el proceso de corte de la barra cilíndrica con la sierra e iniciara de nuevo el proceso de forma

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automática.

Figura5. Elementos fase 3

Diagrama de tiempo de la tercera fase

Descripción

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Cuando el sensor de posición s3(5) detecta el retorno del cilindro taladro(7) se enciende la sierra(8) para realizar el trabajo de corte.

El sensor de posición s1(3) determina el final del corte al caer la porción de cilindro cortada, en este momento debe detenerse la sierra(8) e iniciar el proceso de nuevo.

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Observaciones:

1. Por parte de inicio tomé simulaciones en el Software Livewire, el esquema, 3 es el circuito final de la solución de la situación problema.

2. Los swicthes, y los Led´s representan las entradas y las salidas respectivamente por lo que se puede mejorar con el circuito de control de estas variables.

3. El circuito presenta un comportamiento ´´Extraño´´ pero es debido a los rebotes que los RS presentan.

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