RESUMEN Los sistemas secuenciales asíncronos utilizan biestables en los que las variables de entrada actúan sobre el estado interno del sistema en el mismo instante en que pasan a un determinado estado, o cambian de estado. Las limitaciones de los controladores lógicos asíncronos provocaron el interés por buscar nuevos tipos de controladores lógicos que las superasen. Así surgieron los controladores lógicos síncronos, el cual utiliza un sistema secuencial síncrono, para controlar un proceso físico
INTRODUCCIÓN Un controlador lógico es un dispositivo electrónico que recibe n variables binarias de entrada y produce m variables binarias de salida diseñado con el objetivo de controlar productos y procesos industriales. Su clasificación es la siguiente: Cableados Combinacionales Programables Sin unidad operativa Asíncronos Secuenciales
Controladores lógicos
Síncronos Con Unidad Lógica Con unidad operativa Basados en procesador
DESARROLLO CONTROLADOR LOGICO ASÍNCRONO Surgen de la necesidad de poder diseñar sistemas de control capaces de tomar decisiones en un instante en función del valor que las entradas tuvieron en el pasado, o lo que es lo mismo en base a la secuencia de valores de las variables de entrada a lo largo del tiempo.
Aunque los sistemas secuenciales asíncronos fueron superados por los controladores lógicos síncronos, son de un gran valor para comprender los sistemas secuenciales y por ello se describen brevemente a continuación. Los sistemas secuenciales asíncronos utilizan biestables en los que las variables de entrada actúan sobre el estado interno del sistema en el mismo instante en que pasan a un determinado estado, o cambian de estado. Fueron los primeros en utilizarse para realizar sistemas de control lógico sencillos, pero sus limitaciones, entre las que cabe citar la dificultad para desarrollar métodos sistemáticos de diseño, ha hecho que prácticamente no se utilicen en la actualidad. Los elementos de memoria están constituidos por el tiempo de propagación de las puertas lógicas que forman el sistema combinacional. Parte de las variables de salida de este sistema se realimentan directamente de la entrada y por ello el sistema secuencial se denomina de reacción o alimentación directa. Este sistema se caracteriza por el hecho que las variables de entrada actúan de forma directa sobre él
Figura 1. Esquema de bloques de un sistema secuencial implementado con biestables
CONTROLADOR LÓGICO SÍNCRONO Las limitaciones de los controladores lógicos asíncronos indicadas en el apartado anterior provocaron el interés por buscar nuevos tipos de controladores lógicos que las superasen. Surgieron así los sistemas secuenciales realizados con celdas de memoria que se caracterizan porque el nivel lógico o el cambio de nivel lógico se sus variables de entrada solo actúan sobre su estado interno en el instante en que se produce un determinado flanco activo en una entrada especial denominada disparo ( trigger ) o sincronismo a la que se conecta un generador de impulsos, también denominado reloj ( clock ) que es un circuito electrónico que genera una señal que varía con el tiempo en forma de una onda cuadrada de frecuencia fija. Estas celdas binarias reciben el nombre de biestables síncronos ( Flip- flops) y el conjunto de m
biestables que tienen una entrada de control común a todos, a la que se aplica la señal
procedente del generador de impulsos, se denomina registro síncrono de entrada y salida en paralelo (Synchronous register ). El esquema de bloques básico de un sistema secuencial síncrono se representa en la Figura 2.
Figura 2. Esquema de bloques básico de un sistema secuencial síncrono
La utilización de un sistema secuencial síncrono, para controlar un proceso físico, lo convierte en un controlador lógico síncrono. En efecto, la utilización de un registro de entrada y salida en paralelo permite la obtención de un sistema que puede tener un diagrama de flujo en el
que a partir de ciertos estados se puede tomar la decisión de saltar a otro determinado o ir al siguiente. Además es posible sustituir el registro de estado interno por un contador, con lo que se logra simplificar el sistema combinacional, tal como se demuestra al estudiar la síntesis de
los sistemas secuenciales síncronos En la Figura 3, se representa el esquema de un sistema secuencial síncrono implementado con un contador y un sistema combinacional.
Figura 3. Sistema secuencial síncrono implementado con un contador y un sistema combinacional
El circuito de la figura 3 evoluciona entre estados internos cada vez que se aplica un flanco activo del generador de impulsos y por lo tanto puede realizar cualquier diagrama de flujo . Una condición imprescindible para un correcto funcionamiento del circuito de la Figura 3, al igual que el de la Figura 2, es que el período del generador de impulsos sea mucho menor que el intervalo mínimo entre dos cambios de cualquiera de las variables de entrada. Solamente si se cumple esa condición, se garantiza que el sistema responde a todos los cambios de valor lógico de las variables de entrada. El sistema puede tomar decisiones de activar o no activar sus variables de salida en función del estado o de la secuencia de estados de sus variables de entrada y por ello se le denomina simplemente controlador lógico síncrono ( Synchronous logic controller ). En general no se utiliza el calificativo de síncrono por suponerlo implícito.
Según la forma en que están construidos los controladores lógicos secuenciales síncronos pueden ser cableados, programables o configurables, pero todos ellos presentan la característica común de que su funcionamiento se puede describir de la misma manera.
CONCLUSIÓN. La clasificación de los controladores lógicos es variado, y esta vez se examinaron dos tipos: el asíncrono y el síncrono. El primer sistema utiliza biestables y solo tienen entradas de control, lo que lo limita demasiado, sobre para desarrollar métodos sistemáticos de diseño. Es por eso que se encontró la manera de superar esos límites y así surgieron los sistemas síncronos. Éstos, además de las entradas de control, poseen una entrada de sincronismo o de reloj.
BIBLIOGRAFÍA Enrique Mandado Pérez, Sistemas electónicos digitales, Marcombo 2007, pp. 170-172, 346. http://www.marcombo.com/Descargas/9788426715753/EXTRACTO%20DEL%20LIBRO.pdf
