Robótica 4ª aula - Elementos lógicos e biestáveis 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Robótica Elementos Lógicos ■Representação da acção Interacção cobre o sistema. Interrupção de um fluxo (0). Abertura dum fluxo (1). Fluxo: Água, Corrente eléctrica, Óleo, Ar, etc... ■Representação do comando 4. 2. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Elemento de comando - maiúsculas Elemento comandado - minúsculas Aos estados de comando A=0 e A=1 Correspondem os estados comandados a=0 e a=1 respectivamente. Passar para a primeira página Robótica ■Lógica negada Se aos estados de comando A=0 e A=1 Correspondem os estados comandados a=1 e a=0 respectivamente. ■Representação simbólica Lógica directa: Comando A - comandado a Lógica negada: Comando A - comandado a 4. 3. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica ■Realização física Comando: humano: Interruptores mecânico: Fins-de-curso eléctrico: Transístores, por exemplo. Tecnologia: Células fotoeléctricas Detectores indutivos Detectores laser Elementos electrónicos por exemplo. 4. 4. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Implementação de funções Símbolos pneumáticos NOT AND OR Válvula monoestável Variável de comando X=0 Variável comandada x=0 x=1 X=1 Válvula 3/2 4. 5. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Obs.: O circuito pneumático será aprofundado posteriormente. Passar para a primeira página Robótica Circuito de contactos Símbolos Variável discreta de entrada Variável discreta de entrada negada Variável discreta de saída Comparação (menor que) CMP< Leitura do valor de um registo GET Temporizador de atraso na activação TON 4. 6. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica a F F ab OR b F a b a b a F a b c 4. 7. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa F AND c F b Passar para a primeira página Robótica Circuito eléctrico Símbolos eléctricos Interruptor fechado aberto Contactos bipolar unipolar inversor Botão Contacto comandado Lâmpada 4. 8. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Relé Motor M Passar para a primeira página Robótica Circuito de potência 220V a Circuito de comando 24V b F A 0V 0V Relé Variáveis comandadas Variável de comando ou excitação A=0 a 1 a 0 A=1 a 0 a 1 4. 9. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica F b F b YES F b F b NOT a F F ab OR b F a b a b F AND 4. 10. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Circuito electrónico Símbolos electrónicos AND NAND NOT OR NOR Chip NAND de 2 entradas 4. 11. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica F x1 x 0 x1 x 3 x 2 x 3 x 2 x1 x 3 x 2 x 0 x 3 x 2 4. 12. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Memórias / Biestáveis Memória Duas variáveis de comando: SET (S) / RESET (R) Uma variável comandada: x / x Símbolos pneumáticos x 1 S x 0 R Válvula 5/2 4. 13. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Obs.: O circuito pneumático será aprofundado posteriormente. Passar para a primeira página Robótica Símbolos electrónicos Dois estados estáveis: 0 / 1 Duas variáveis de comando: SET (S) / RESET (R) Duas saídas: x / x Biestável R/S S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Qn Q d d - Q n1 Q 0 1 - S Q S Q R Q R Q R Q 4. 14. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa S Q Passar para a primeira página Robótica Biestável J/K J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 Qn Q d d Q Q n1 Q 0 1 Q Q J J Q K K Q Q Biestável D K 0 1 Qn Q Q Q n1 Q Q J Q K Q Biestável T D 0 1 Qn d d Q n1 0 1 J Q K Q 4. 15. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Tabelas de funcionamento Qn Qn 1 0 1 0 1 0 1 1 0 RS 0d d0 10 01 JK 0d d0 1d d1 T 0 0 1 1 D 0 1 1 0 4. 16. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Autorização Assíncrono - permanentemente autorizado R S Q Q Síncrono - autorização por sinal externo: relógio clock S 4. 17. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa R Q Passar para a primeira página Robótica Representação R Q S Q clock R Q S Q Permanentemente autorizado Autorizado por variação positiva do sinal clock R Q S Q clock R Q S Q Autorizado por nível de sinal Autorizado por variação negativa do sinal 4. 18. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Contadores Contador binário assíncrono incondicional crescente input S Q0 S Q1 S Q2 R Q0 R Q1 R Q2 Reset Q1 Q0 Q2 input Q0 0 1 Q1 0 0 Q2 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 4. 19. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Contador BCD assíncrono incondicional crescente input input J Q1 J Q1 J Q2 J Q3 K Q1 K Q1 K Q2 K Q3 BCD1 BCD2 4. 20. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa BCD3 Obs.: BCD significa BINARIO CODIFICADO DECIMAL.. Passar para a primeira página out Robótica Sequenciador de Estados Conjunto de biestáveis ligados entre si, por forma a formar uma sequência pré-estabelecida de estados. Exemplo de projecto de um sequênciador Seja a sequência de estados (a três variáveis) pretendida estabelecida por: a 0 1 1 1 0 0 b 0 1 0 1 0 1 c 0 1 1 0 1 0 4. 21. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Se utilizarmos biestáveis JK (um por cada variável da sequência de estados), teremos: Utilizando mapas de Karnaugh determinamse as equações de comando: JAKA a 0 1 1 1 0 0 b 0 1 0 1 0 1 c JAKA 0 1d 1 d0 1 d0 0 d1 1 0d 0 0d JBKB 1d d1 1d d1 1d d1 JCKC 1d d0 d1 1d d1 0d 0 1 c JBKB 0 1 c JCKC 4. 22. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa 0 1 c 0 1 1 0 0 0 1 1 1d 0d d1 dd 0d dd d0 d0 b a 0 1 1 0 0 0 1 1 1d d1 d1 dd 1d dd d1 1d b a 0 1 1 0 0 0 1 1 1d 0d d1 dd d1 dd d0 d1 b a JA b c KA c JB 1 KB 1 JC a b KC b Passar para a primeira página Robótica Cujo circuito é: input JA a 1 J b B KA a 1 KB b >=1 JC c KC c & 4. 23. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Há outros métodos de realizar sequenciadores. Dois outros métodos são: • realização por utilização de um biestável por estado • síntese por EPROM 4. 24. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página Robótica Bibliografia Folhas das Cadeiras de Automação Industrial: Mestrado em Engenharia Mecânica - IST (1995/96) Rui Loureiro Licenciatura em Engenharia Mecânica - IST (1990) Caldas Pinto Método Sequencial para Automação Electropneumática Fundação Calouste Gulbenkian (Agosto 1983) José Novais L’Automatique par les Problemes - tome I Les Éditions Foucher R. Chappert, J. Cojean, A. Campa 4. 25. 02-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa Passar para a primeira página
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