SI NO FUNCIONA EN LA PRACTICA, NO ES VALIDO EN TEORIA

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6/8/10

Indicador de Nivel de Tanque con Control para Bomba

ME 050568_10
Estimados alumnos e interesados:
He aqui otro interesante circuito de aplicación utilizando lógica e implementado con compuertas digitales. Si bien este circuito puede realizarse con dispositivos electromecánicos (relevadores), algunos no gusta aplicar nuestros conocimientos de electrónica digital.
Este circuito permite la supervisión del nivel de un tanque de agua y el encendido y apagado de una bomba. Para la supervisión del nivel del líquido se utilizan tres sensores de nivel (SN1, SN2 y SN3). Los indicadores de nivel del tanque están compuestos por tres LED's (L1, L2, L3).
Los indicadores de nivel encienden uno a la vez, dependiendo del nivel del tanque. Para ello, he implementado un circuito lógico combinacional descodificador muy sencillo, compuesto por las compuertas U3A, U1C, U1A, U1B y U1D. Cada uno de los leds están siendo manejados por unos drivers (los conocidos ULN2803).
La etapa o circuito de control para el encendido o apagado de la bomba de agua la he diseñado con lógica discreta combinacional y simple flip-flop RS. La salida Q del flip-flop RS está acoplada a un driver (ULN2803) el cual activa un relevador (RM1) y una lámpara indicadora.
En caso de que exista una condición ilógica en la secuencia de los sensores de nivel, he implementado un led indicador de error. Obviamente que al existir dicha condición errada, la bomba será desactivada de manera inmediata (en caso de estar encendida).
La etapa de potencia (110VAC o 220VAC) la he implementado con un contactor (K1), cuyo contacto asociado (K1) está conectado en serié a uno de las líneas de fuerza que alimentan el motor de la bomba.
La bobina del contactor se alimenta por medio de la tensión de la red, en serie con los contactos asociados del relevador (RM1).
Funcionamiento del Control Lógico:
 Al estar completamente vacío el tanque, ninguno de los indicadores de nivel enciende y la bomba se encenderá de manera automática.
  • Al estar el tanque completamente vacío o por debajo del nivel mínimo, cada uno de los sensores de nivel (MIN, MED y MAX) envían niveles lógicos ceros (0) a las entradas de la compuerta U7A.
  • La salida  de la compuerta U7A envía un nivel lógico "1" hacia la entrada "S" del flip-flip RS.
  • La salida "Q" del flip-flop RS se coloca a nivel lógico "1", excitando a la entrada del driver U2D.
  • La salida del driver U2D se coloca a nivel lógico "0" y energiza el relé RM1.
  • El contacto asociado del relé RM1 se activa (se cierra) y energiza la bobina del contactor K1.
  • Los contactos asociados del contactor K1 se activan (se cierran) y la bomba enciende.
  • Cuando el sensor de nivel mínimo (MIN) o el sensor de nivel medio (MED) detectan el nivel del líquido, envían cada uno un nivel lógico "1" hacia la compuerta U7A.
  • La salida de la compuerta U7A se coloca a nivel lógico "0".y el flip-flop RS permanece en estado de reposo (debido a que se le ha aplicado un nivel lógico "0" a la entrada "S"), lo cual quiere decir que el nivel de su salida no cambia (Q = 1).
  • La bomba seguirá funcionando normalmente.
  • Cuando el sensor de nivel máximo (MAX) detecte el nivel del líquido, envía un nivel lógico "1" hacia la compuerta U8A.
  • La salida de la compuerta U8A envía un nivel lógico "1" a la entrada "R" del flip-flop RS.
  • La salida "Q" del flip-flop RS se coloca a nivel lógico "0" y desactiva la salida del driver U2D.
  • La bobina del relé RM1 se desenergiza y su contacto asociado RM1 se desactiva (se abre).
  • La bobina del contactor K1 se desenergiza y su contacto asociado K1 se desactiva (se abre). La bomba deja de funcionar.
  • Para que la bomba vuelva a encenderse, el nivel del líquido deberá quedar por debajo del sensor de nivel mínimo y el ciclo se cumplirá nuevamente.
  • La lógica implementada con las compuertas U7B, U9A, U7C y U9B permite desactivar la bomba (vía U8C, 10 - U8B, 6 - U8B, 4 - U8A, 2 - U8A, 3 - R), en caso de que exista una condición ilógica en los sensores de nivel. También un indicador de ERROR encenderá mientras ocurra dicha condición.
  • Al alimentar o energizar el circuito la bomba quedará inicialmente apagada (a menos que el nivel del liquido esté por debajo del sensor MIN). Este circuito de "auto reinicialización" lo he implementado con un divisor de tensión formado por R7 y C1.
  • Inicialmente el capacitor C1 estará descargado. Al enegizar el circuito, el capacitor C1 se carga, y durante ese tiempo, envía un nivel lógico "1" a la entrada de la compuerta U8B. El resto lo conocen ustedes.
  • Cuando el capactor quede totalmente cargado, la entrada (pin 5) del U8B se coloca a nivel lógico "0" de manera indefinida, hasta que el circuito vuelva a energizarse.
¡Diviertanse!     :-D

2 comentarios:

andri_343 dijo...

hola amigo que tal buen dia estoy haciendo el proyecto pero me piden hacer la tabla de la verdad y el mapa de karnaugh como lo puedo hacer

Memo dijo...

Saludos Andri!! :-D

Voy a realizar la tabla de la verdad para la parte combinacional del circuito y la resolución de variables por algebra de Boole. Para mi es mas "yo" que Karnaugh... jejejejejeje... en lo que lo tenga te lo envío. Escribeme a mi correo memotronics@yahoo.com para poder enviarte la información requerida a la brevedad a tu e-mail. Es muy importante que me digas cuan pronto lo necesitas, debido a que mi tiempo es un poco "apretado". :-D

Circuitos colocados hasta ahora: