Las compuertas lógicas en la automatización industrial

Las compuertas lógicas en la automatización industrial, son elementos que realizan operaciones booleanas (AND, OR, NOT, etcétera), útiles en la construcción de circuitos automáticos rápidos y seguros.

Las compuertas lógicas en la automatización industrial

La automatización vio en el álgebra de Boole, una herramienta para analizar y simplificar circuitos.

El álgebra de Boole, es una rama de las matemáticas y la lógica digital, que trabaja con variables de 2 valores posibles (0 ó 1), de allí el nombre de digito (número) y de binario, solo 2 estados posibles por variable.

Suma lógica

 El álgebra de Booleana fue inventada en 1847 por el británico George Boole (1815-1864), cuenta con tres operaciones booleanas básicas, la suma, la multiplicación y negación.

En México hemos adoptado los nombres originales:  AND(Y), OR (O), y NOT (NO).

Por ejemplo. La función AND (función Y), es una suma lógica, que se lee así: Es necesario que “a” y “b”, tengan un valor de uno, para obtener una salida igual a 1.

Funciones booleanas básicas

La industria de la automatización creo los bloques lógicos, elementos físicos, capaces de realizar estas operaciones, principalmente en las áreas de electrónica y la neumática.

 Estos bloques (operadores lógicos), fueron son llamados “células lógicas” y más común “compuertas lógicas”.

Compuertas lógicas

Las compuertas lógicas, en su interior contienen componentes generalmente desconocidos, lo importante es conocer las conexiones y resultado.

Las compuertas lógicas, son una especie de "circuitos integrados" que permiten formar circuitos rápidos y seguros, en los que se ahorran conexiones y repetición de elementos.

Diagrama con compuertas lógicas 

Algunos controles lógicos programables (PLC), pueden programarse con diagramas de compuertas lógicas.

La función memoria en la automatización industrial

 La función memoria en la automatización industrial, tiene su origen en lógica de cableado con relés, y es utilizada para recordar que una condición idéntica ya ocurrió.  

La función memoria en la automatización industrial

Los circuitos eléctricos de control con relevadores, fueron la base de los circuitos lógicos programables.

Fue allí donde surgen 2 tipos de circuitos, los combinatorios y los secuenciales.

Análisis de circuito combinatorio

La tabla de verdad es una herramienta con columnas y reglones, donde se representas las condiciones de las variables de entrada y las variables de salida.

La tabla de verdad, suele ser el método preferido, para plantear un circuito

De allí se deduce el circuito, en los circuitos combinatorios, el orden de la selección no importa, ya que, para cualquier combinación de variables de entrada, existe solo una condición de salida.

Los circuitos combinatorios, no utilizan la función memoria, ya que los estados presentes, se consideran estables, para ellos, solo corresponde la misma salida.

Análisis de circuito secuenciales

En los circuitos secuenciales, hay que discernir, la razón se presentan condiciones de variables de entrada idénticas, pero con salida diferentes (como en 1 y 3 con círculo).

Se le da el termino de discernir a: “distinguir algo de otra cosa, señalando la diferencia que hay entre ellas”.

Variables secundaria

Los circuitos secuenciales, siguen un orden (una secuencia), en nuestro ejemplo, al presionar “b” una variable secundaria, se hace presente, con el fin de que cuando “b” regrese a “0”, nos recuerde que b fue activada y desactivada.

De allí que los estudiosos de automatismos llamemos que un relevador hace la función de memoria, el relevador se activa y hace diferencia entre el estado 1 y el estado 3.

Circuitos electrónicos han sustituido la función memoria, con enormes ventajas, pero su origen viene de los circuitos a relevador.