Válvulas lógicas

- Operaciones lógicas:Para poder entender el funcionamiento y la manera de trabajar de las válvulas lógicas tenemos que tener el conocimiento de su funcionamiento el cual es muy semejante al de las compuertas lógicas estudiadas en electrónica automotriz por la mayoría de nosotros.

En la imagen se muestran las compuertas lógicas básicas que son los fundamentos de la las válvulas lógicas.

Las instalaciones neumáticas o hidráulicas están formadas a partir de varias cadenas de mando, unidas entre sí lógicamente. Una determinada información (un pulso de presión, por ejemplo) sólo llega al final de la cadena si todos los elementos tratan la información de forma lógica. Si una parte del mando tiene un fallo, se interrumpe el paso de información o en nuestro caso presión.

De acuerdo con su función, las válvulas neumáticas o hidráulicas son aptas para la construcción de circuitos lógicos, ya que facilitan dos señales de salida en función de la señal de entrada, tales como "con presión"-"sin presión”, “paro”-“marcha”.

Recordemos que una señal digital es aquella que sólo puede adoptar dos estados (0 y 1), mientras que una señal analógica (empleada en válvulas lógicas), puede alcanzar todos los valores posibles dentro de un intervalo. Así, podemos decir que una válvula neumática o hidráulica nos da un 0 si está cerrada (ausencia de presión) y un 1 si está abierta (presión).

Nos daría un 0.

En el caso de que midamos la presión con un manómetro, tendremos una lectura de 0 bar con ausencia de presión y 6 bar con presencia de presión. La información que nos ofrece el manómetro es analógica.

Preferencialmente en los circuitos el valor de 6 bar nos indicaría la señal 1 (con presión)

Ahora presentaremos las configuraciones de las válvulas lógicas para poder comprender sus respuestas.

Funciones lógicas básicas-con el fin de comprender las señales y respuestas utilizaremos los estados 0 (cerrada ausencia de presión) y 1 (abierta con presión).

- FUNCIÓN O (OR) La función O realiza la operación "suma lógica". La señal de salida está presente cuando en la entrada está presente, al menos, una señal.

En la tabla se presenta la configuración (OR) real.

Válvula de simultaneidad “OR”se utilizan cuando se desea realizar el mando de un elemento neumático indistintamente desde dos puntos diferentes situados a cierta distancia entre sí.Como ejemplo de aplicación sencilla de una válvula selectora podemos encontrarnos con el mando de un cilindro de simple efecto desde dos posiciones diferentes.En la imagen posterior vemos la tabla real de la válvula “OR” la cual es utilizada como valvula selectora, también podemos apreciar su simbología.

- FUNCIÓN Y (AND) Esta función realiza la operación de "multiplicación lógica". La respuesta de un elemento que trabaje según una función Y será 1, siempre que todas las entradas estén activadas, y 0 en todos los demás casos.

En la tabla se presenta la configuración (AND) real.

Valvula de simultanedad “and”: Las válvulas de simultaneidad se emplean en los circuitos para reforzar la seguridad. Se necesitan dos entradas de presión para tener una salida de presión.

Si observamos las tablas son idénticas solo los comandos cambian al no ser digitales, también se puede observar la simbología de la válvula de principalmente de simultaneidad “and”

FUNCIÓN “NO” En la función NO (inversión), la señal de salida está presente, cuando ninguna de las señales de entrada está activada.

En la tabla se presenta la configuración (no) real.

- Las funciones Y, NO y O pueden realizarse neumáticamente, aunque, como veremos en el siguiente apartado, las funciones O e Y tienen sus correspondientes válvulas neumáticas o hidralicas

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VÁLVULAS LÓGICAS

Estas válvulas realizan las funciones OR e AND explicadas en lo anterior podemos deducir su funcionamiento, aquí presentaremos su funcionamiento y accionamiento real.

VÁLVULA SELECTORA DE CIRCUITO - También llamada función O (OR en ingles).

Esta válvula dispone de dos entradas (X e Y) y una sola salida (A). La válvula dejará pasar el aire o presión hidráulica llegando la señal por una de las dos entradas. Realiza la operación suma lógica.

VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD También llamada función Y (AND en inglés). Imaginemos que deseamos que un cilindro sólo salga si pulsamos dos válvulas a la vez, maniobra que no siempre es posible. Una opción es conectar las dos válvulas en serie.

Otra posibilidad es utilizar una válvula de simultaneidad. Ésta dispone de dos entradas (X e Y) y una salida (A). En el interior se desplaza un cursor con dos discos de obturación. La salida A sólo tendrá señal en el caso de que las dos entradas estén activadas, ya que así el cursor alcanza el equilibrio y se coloca en posición central. Esta válvula realiza la función de multiplicación lógica.

- FuncionamientoSi el aire sólo llega desde una válvula, el disco correspondiente cierra el paso. Al accionar la otra válvula, el cursor de la válvula - Y se centra y deja pasar el aire.

FUNCIONES LÓGICAS COMBINADAS FUNCIÓN NO-Y (NAND)

La función NO (inversión) puede combinarse con las funciones O o Y para obtener una nueva función. NAND: Esta función genera una salida cuando no hay señales de entrada.

La tabla real de esta válvula así se expresa:

- En la práctica:

En el mando neumático, esta función se consigue conectando en derivación dos válvulas 3/2 normalmente abiertas con una selectora de circuito. Las señales de entrada se corresponderán con los pilotajes x, y e x, y, mientras que la salida Y coincide con la salida de la selectora de circuito.La función NAND puede tener todas las entradas que sean necesarias; para ello, se dispondrá de tantas válvulas 3/2 como entradas se precisen, unidas de dos en dos mediante selectores de circuito.

FUNCIÓN NO-O (NOR)

La tabla real de esta válvula se nos presenta de esta manera:

- En la práctica:

La función ÑOR (NO-O) se obtiene conectando en serie dos válvulas de cierre 3/2 NA. Esta función, al igual que la anterior, puede ampliarse a todos los elementos que sean necesarios. Esta función se caracteriza porque la salida está presente cuando ninguna de las señales de entrada está activada.

En la imagen puede verse la función NOR aplicado al llenado de un depósito mediante una válvula de lancería. Si existe una o las dos señales A y B, la válvula 3/2 es excitada y como consecuencia se bloquea la alimentación de aire P y la señal S se comunica con la vía de escape, con lo que el depósito se vacía (S = 0). La anulación simultanea de las señales A y B comunica el aire de alimentación P con el deposito (S = 1).

- Función de memoria o Flip-Flop:

Esta función mantiene el estado de la señal (ON o OFF) una vez que la señal causante se ah eliminado. En otras palabras, transforma una señal momentánea en una señal constante y puede utilizarse.

Según se ve en la figura en el accionamiento de un cilindro de doble efecto atreves de una válvula 5/2. Ante la primera señal eléctrica (SET) y en la disposición de la imagen, el aire de alimentación P excita a la válvula 5/2 con lo que el cilindro se mueve hacia la derecha. Este estado se mantiene (es recordado) hasta que la segunda señal (RESET) excita la valvular 3/2 en sentido contrario al anterior y el cilindro se mueve hacia la izquierda. Otro uso de la función Flip-Flop es permitir que el operario pueda pulsar momentáneamente los pulsadores de arranque o bien bloquear señales no deseadas en el circuito. Una válvula distribuidora biestable es una memoria lógica.

Resumen-

Función O: Realiza la operación suma lógica. La señal de salida está presente cuando en la entrada está presente, al menos, una señal.

Función Y: Esta función realiza la operación de "multiplicación lógica". La respuesta de un elemento que trabaje según una función Y será 1 siempre que todas las entradas estén activadas y 0 en todos los demás casos.

Función NO: En la función NO (inversión) la señal de salida está presente cuando ninguna de las señales de entrada está activada. Válvulas lógicas Estas válvulas realizan las funciones O e Y. Válvula selectora de circuito: También llamada función O (OR en inglés). Esta válvula dispone de dos entradas (X e Y) y una sola salida (A). La válvula dejará pasar el aire cuando llegue señal por una de las dos entradas. Realiza la operación suma lógica. Se utiliza cuando se necesita realizar el mando de un elemento de trabajo desde varios puntos.

Válvula de simultaneidad: También llamada función Y (AND en inglés). Dispone de dos entradas (X e Y) y una salida (A). La salida A sólo tendrá señal en el caso de que las dos entradas estén activadas. Esta válvula realiza la función de multiplicación. Se utiliza cuando sea necesario accionar un elemento de trabajo desde dos puntos a la vez.

Funciones combinadas: La función NO (inversión) puede combinarse con las funciones O o Y para obtener una nueva función.

Función NAND: Esta función se caracteriza porque la salida será 1 cuando al menos una de las entradas no existe (Esta función genera una salida cuando no hay señales de entrada). En el mando neumático, esta función se consigue conectando en derivación dos válvulas 3/2 normalmente abiertas con una selectora de circuito.

Función NOR: Se obtiene conectando en serie dos válvulas de cierre 3/2. Esta función, al igual que la anterior, puede ampliarse a todos los elementos que sean necesarios. Se caracteriza porque la salida está presente cuando ninguna de las señales de entrada está

Función de memoria o Flip-Flop:

Esta función mantiene el estado de la señal (ON o OFF) una vez que la señal causante se ah eliminado. En otras palabras, transforma una señal momentánea en una señal constante y puede utilizarse.