terça-feira, 23 de abril de 2024

AP 10.3 – Lógica combinacional - Controle de nível com tanque reserva

Deseja-se controlar o nível de água de um reservatório, conforme ilustração:

Seu funcionamento deve ser o seguinte:
  1. O reservatório deve estar sempre cheio, ou seja, sensor de nível alto: SNA=1;
  2.  Se o sensor de nível alto: SNA=0, a bomba principal BP deverá ser acionada, mas somente se houver água no tanque principal, ou seja, sensor do tanque principal: STP =1, se STP =0, a bomba reserva deve ser acionada;
  3.  Se a bomba reserva BR for acionada, um indicador de reserva (IR) deverá ser acionado.
Etapas para seguir:
1º Passo – Montar a tabela verdade a partir de todas as condições possíveis;
2º Passo – Extrair a tabela verdade das expressões verdadeiras;
3º Passo – Montar o circuito lógico utilizando blocos lógicos (FBD);
4º Passo – Programar e testar a aplicação no controlador.

O diagrama elétrico do Controle de nível com tanque reserva estará disponível em: 25_01_06_Controle_de_nível_com_tanque_reserva_SRG (PDF).

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021 

sexta-feira, 19 de abril de 2024

AP 10.2 – Lógica combinacional - Controle de nível

 Deseja-se controlar o nível de água de um reservatório, conforme ilustração:
Descrição de funcionamento: 
  1.  O reservatório deve estar sempre cheio, ou seja, sensor de nível alto: H=1;
  2.  Se sensor de nível alto: H=0, a bomba deverá ser acionada;
  3.  Se a bomba não atender a demanda e o reservatório esvaziar, ou seja, sensor de nível baixo: L=0, um alarme (A) deverá ser acionado.
Etapas para seguir:
1º Passo – Montar a tabela verdade a partir de todas as condições possíveis;
2º Passo – Extrair a tabela verdade das expressões verdadeiras;
3º Passo – Montar o circuito lógico utilizando blocos lógicos (FBD);
4º Passo – Programar e testar a aplicação no controlador.

Elaboração: Circuitos lógicos – Autor: Clodoaldo Silva - Revisão: 22 de Abril de 2008.

O diagrama elétrico do Controle de nível está disponível em: 25_01_05_Controle_de_nível_SRG (PDF).

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021 

segunda-feira, 15 de abril de 2024

AP 10.1 – Lógica combinacional - Controle de tráfego

Deseja-se implementar um controle de trafego para um túnel que só permite a passagem de um carro por vez. 
A prefeitura que encomendou o projeto tem os seguintes critérios:
  1. Quando os sensores detectarem a presença do carro na via A (SPVA) ou B (SPVB), um nível lógico alto (ON) será enviado ao seu respectivo dispositivo de atuação.
  2. Se não houver nenhum carro, a via B deverá ser liberada (verde) e a via A bloqueada (vermelho).
  3. Se o sensor detectar carro na via B, esta será liberada (sinal verde) e a Via A bloqueada (sinal vermelho).
  4. Se o sensor detectar carro na via A, esta será liberada (sinal verde) e a Via B bloqueada (sinal vermelho).
  5. Se ambos os sensores detectarem carros, a via A deverá ser liberada (sinal verde) e a via B bloqueada (sinal vermelho).
Construa o circuito lógico seguindo as etapas:
1º Passo – Montar a tabela verdade a partir de todas as condições possíveis;
2º Passo – Extrair a tabela verdade das expressões verdadeiras;
3º Passo – Montar o circuito lógico utilizando blocos lógicos (FBD);
4º Passo – Programar e testar a aplicação no controlador.

O diagrama elétrico do Controle de tráfego está disponível em: 25_01_03_Controle_de_Tráfego_SRG (PDF).

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021 

quinta-feira, 11 de abril de 2024

Aula 10 - Postulados, propriedades e teoremas da Álgebra booleana

A álgebra booleana refere-se ao uso de regras específicas para simplificar e resolver funções lógicas. Eles são divididos em postulados básicos, propriedades e um único teorema e se aplicam tanto à adição lógica quanto à multiplicação lógica.

1 - Postulados fundamentais.  Refere-se às operações de uma variável realizadas com os valores 0, 1 e consigo mesma. Existem 5 postulados:

1.1 - Identidade: Refere-se a um elemento que, somado ou multiplicado por uma variável, resulta na mesma variável. No caso de adição lógica o valor do elemento identidade é zero (A + 0 = A) e no caso de multiplicação lógica o valor do elemento identidade é um (A · 1 = A). O elemento de identidade também é conhecido como elemento neutro.

1.2 - Dominação: Refere-se à operação onde a variável é somada ou multiplicada por um determinado elemento e o resultado é o mesmo elemento. No caso de adição lógica o elemento tem valor um (A + 1 = 1) e no caso de multiplicação lógica o elemento tem valor zero (A · 0 = 0).

1.3 - Idempotência: Refere-se à situação em que uma variável é somada diversas vezes consigo mesma ou multiplicada diversas vezes consigo mesma e o resultado é a mesma variável. No caso de adição lógica A + A + ··· + A = A e no caso de multiplicação lógica A · A ··· · A = A.

1.4 - Complemento: Se você pegar uma variável e adicioná-la com seu complemento, o resultado será sempre um (A + A' = 1), e você pegar uma variável e multiplicá-la por seu complemento, o resultado será sempre zero (A · A '=0).

1.5 - Involução: Refere-se à operação realizada sobre uma variável onde o resultado é a mesma variável. Em funções lógicas, esta operação é de dupla negação, portanto, se uma variável for tomada e negada duas vezes, o resultado será a mesma variável, e se uma variável for tomada e negada for negada duas vezes, o resultado será a variável negada.

Na tabela acima estão os postulados básicos representados por portas. O diagrama elétrico para verificação dos postulados está disponível em25_03_06 - Postulados de portas lógicas.

2 - Propriedades. Referem-se às propriedades comutativas, associativas e distributivas. São basicamente as mesmas propriedades da matemática geral.

2.1 - Comutativa: A ordem dos elementos não afeta o resultado, ou seja, A + B é igual a B + A.

2.2 - Associativa: Refere-se ao fato de que não importa como os termos sejam agrupados, o resultado é o mesmo. No caso da adição A + (B + C) = (A + B) + C e no caso da multiplicação A · (B · C) = (A · B) · C.

2.3 - Distributiva: Refere-se ao fato de que o resultado de uma variável multiplicado pela soma de duas ou mais adendas é igual ao resultado da soma dos produtos da variável com cada uma das adendas: A · (B + C + · · ·) = A · B + A · C + ··· . Algo interessante é que por serem funções lógicas, essa propriedade tem seu dual, ou seja, o resultado de uma variável somada com a multiplicação de dois ou mais multiplicandos é igual ao resultado da multiplicação da soma da variável por cada um dos multiplicandos : A + B · C · ... = (A + B) · (A + C) · ...

Na tabela acima estão as propriedades representadas com portas.

3 - Teorema de De Morgan: Refere-se a uma transformação que é realizada em uma operação lógica e, como tal, ajuda a simplificar funções lógicas. A lei de De Morgan diz que o resultado de uma adição lógica com sua saída negada é o mesmo que o resultado de uma multiplicação lógica com suas entradas negadas, da mesma forma que o resultado de uma multiplicação lógica com sua saída negada é igual a uma soma lógica com sua entradas negadas. Isso se aplica a n entradas. 
Na tabela acima está a lei de De Morgan para duas entradas representadas por portas.

Resumo de Álgebra Booleana com postulados. propriedades e teorema está disponível em: 25_01_02 Álgebra de Boole II SRG. 

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021 

domingo, 7 de abril de 2024

AP 09.7 – Porta Lógica - Trava Liga Desliga - Dobra Chapa

Descrição de funcionamento: O funcionamento deste circuito baseia-se no avanço de um atuador de dupla ação, que desloca e dobra peças para dentro do sistema de molde retornando a sua posição inicial. O acionamento do atuador ocorre através de um botão e o retorno por meio de outro botão. O esquema mecânico dobrador de chapa é mostrado na figura ao lado.

Projetar o circuito lógico para o dispositivo descrito acima, seguindo as etapas:
1º Passo – Montar a tabela verdade a partir de todas as condições possíveis;
2º Passo – Extrair a tabela verdade das expressões verdadeiras;
3º Passo – Montar o circuito lógico utilizando blocos lógicos (FBD);
4º Passo – Programar e testar a aplicação no controlador.

Solução: Você pode construir uma trava RS com portas NAND...


Você pode obter a tabela verdade da trava RS com 
portas NOR invertendo as entradas R e S na trava RS com porta NAND ...?

Considere o circuito mostrado. Usando um C-MOS4069 você inverte as entradas R e S ...

Diagrama de circuito de uma trava RS com portas NAND e entradas invertidas.

Circuito RS latch com portas NAND e entradas invertidas. ( Ampliar )

Você percebe facilmente que agora você obteve a tabela verdade de uma trava RS...

Nota : Também as entradas R e S são trocadas. No entanto, isso não tem consequências práticas

RSQQ'
00armazenado
0110
1001
11não definido

Tabela verdade RS latch com portas NAND e entradas invertidas.

Trava RS

Um latch RS com portas NAND tem uma lógica negativa . As entradas são invertidas em relação ao latch RS com portas NOR.

O diagrama elétrico do controle da Dobra Chapas estará disponível em: 25_01_02_Dobra_Chapas_SRG (PDF).

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021 

sábado, 6 de abril de 2024

AP 09.6 – Portas Lógicas - Partida direta de Motores

 Funcionamento do circuito de Partida Direta de motor por contator protegido por disjuntor motor está descrito abaixo nas etapas de sinalização e funcionamento: 
  • O sinaleiro H0 sonoro vermelho pulsante indicará emergência acionado.
  • O sinaleiro H1 laranja indica falha térmica, no disjuntor motor.
  • O sinaleiro H2 vermelho indica painel energizado. 

LIGAR: Apertando-se a botoeira S1 verde, a bobina do contator K1 ( A1, A2) será energizada, esta ação faz fechar os contatos principais do contator K1 e o motor funcionará.

DESLIGAR: Para interromper o funcionamento do contator, pulsamos a botoeira S0 vermelha; este se abrirá, eliminando a alimentação da bobina e, consequentemente, dos contatos principais de K1 ocasionando a parada do motor.

Falha Térmica: Se o disjuntor motor desarmar, irá desligar a o contator, o sinaleiro vermelho e irá ligar o sinaleiro H1 - Laranja.

EMERGÊNCIA: Apertando-se a botoeira BO_EM o sinaleiro H0 - sonoro vermelho pulsante indicará emergência acionado.

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/09/2019

quinta-feira, 4 de abril de 2024

AP 09.5 – Porta Lógica - XOR - Game Show

O módulo XOR é uma porta lógica com duas entradas e uma saída. A saída de uma porta XOR é somente ALTA (1) se qualquer uma, mas não ambas, forem altas .
No caso de uma porta XOR com mais de duas entradas, na maioria das vezes, uma porta XOR emitirá um sinal alto se um número ímpar de entradas for alto.
O XOR é chamado de OR exclusivo porque é similar ao portão OR, mas ele só emite um sinal alto se houver exclusivamente uma entrada que seja alta. O XOR é ótimo para projetos nos quais a ativação requer alternância de entrada.
*Para sua informação, os seguintes termos são usados ​​de forma intercambiável:
  • 1 | ALTO | LIGADO; 
  • | BAIXO | DESLIGADO;
Na tabela verdade ON = 1 e OFF = 0. 

O XOR Gate é uma porta digital lógica que emite um sinal alto somente quando os sinais de entrada são diferentes.
Portas XOR são comumente usadas em circuitos digitais para realizar operações aritméticas e de processamento de dados.
Um exemplo divertido de um Portão XOR seria um buzzer de game show. Se dois competidores buzzer, apenas um deles, o primeiro a buzzer, ativará o circuito. O outro competidor será “bloqueado” de buzzer.

O diagrama elétrico do controle do Game Show está disponível em: 25_01_07_Game_Show (PDF).

© Direitos de autor. 2021: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2021