Vicerrectoría General
Dirección Nacional de Servicios Académicos Virtuales
Capítulo 8: PLD's Secuenciales
PLD's Secuenciales (Control Simplificado para Máquina Lavadora)
El objetivo de esta práctica es el de diseñar y probar un circuito de control para una lavadora, pero haciendo algunas simplificaciones que se explican al final, con el fin de que el circuito pueda programarse dentro de una GAL16V8, dispositivo que sólo dispone de 8 flip–flops.
En un proceso de lavado normal, una lavadora ejecuta secuencialmente los siguientes pasos:
Apagado Þ Llenado Þ Lavado Þ Drenado Þ Exprimido Þ Llenado Þ Enjuague Þ Drenado Þ Exprimido Þ Apagado
Para que el circuito no exceda la capacidad de la GAL16V8 se tiene que omitir la última etapa de exprimido, que se indica subrayada en la lista de arriba.
Entradas: (5) – Pulsadores de arranque (ARR) y de parada (PAR), detectores de nivel alto (NIA) y de nivel bajo (NIB), interruptor de tapa (TAP). Todas las entradas son activas ALTAS. Además se dispone de una señal de reloj (CLK) externa que suministra un periodo de un minuto.
Salidas: (5) –Válvulas solenoides de agua caliente (CAL), de agua fría (FRI) y de drenaje (DRE). Motor (MOT). La última salida, VEL, cuando vale 0 acopla el motor para agitación en las etapas de lavado y enjuague y cuando vale 1 lo acopla a velocidad alta durante la etapa de exprimido. Durante el estado de Apagado todas las salidas permanecen inactivas o sea con un valor de cero.
Operación de la lavadora
Al presionar el pulsador de arranque la lavadora empieza una etapa de llenado, durante la cual mantiene abiertas las válvulas de agua fría y de agua caliente hasta cuando el agua alcanza el nivel del detector NIA y se vuelven a cerrar las dos válvulas.
Luego la máquina pasa la etapa de lavado, agitando la ropa durante un ciclo de reloj, pasando después al drenado del tanque, mediante la apertura de la respectiva válvula. En el flanco de reloj que sigue a la activación del detector NIB, que indica desocupación del tanque, la lavadora termina la etapa de drenado.
La siguiente etapa es la de exprimido que dura un ciclo de reloj, durante la cual continúa abierta la válvula de drenaje y se energiza el motor acoplado a la transmisión de alta velocidad. Si durante esta etapa se abre la tapa de la lavadora, la máquina debe regresar la etapa anterior, si ello no ocurre continúa el proceso normal.
Enseguida se vuelve a llenar el tanque, pero esta vez sólo se abre la válvula de agua fría, que permanece abierta hasta cuando se activa el detector NIA. Con el siguiente flanco de reloj la máquina enjuaga durante un ciclo de reloj.
Por último la máquina vuelve al drenado, desocupando nuevamente el tanque y regresando al estado inicial de apagado.
Si durante cualquier momento del proceso de lavado se presiona el pulsador PAR, las salidas que estén activasen ese momento deben desactivarse y la máquina debe regresar al estado de apagado.
Simplificaciones del circuito de control
Se suprimió la última etapa del proceso que era la del exprimido posterior del enjuague, ello significaría en la práctica que la ropa tendría que sacarse empapada de la lavadora y exprimirse manualmente.
No se incluyó un bloque temporizador que sirva para que el usuario pueda seleccionar el tiempo de la etapa de lavado y para que el mismo circuito de control defina tiempos diferentes a los de un período de reloj, para las etapas de exprimido y de enjuague. Este bloque se puede realizar mediante un contador decreciente que se pueda inicializar en cualquier valor y que le envía una señal al circuito de control, cada vez que su salida llega a cero.
La última simplificación se tiene que hacer porque el CUPL, versión 4.8, aparentemente sólo soporta máquinas de estado de Moore.
Las dos primeras simplificaciones se deben realizar por la escasez de flip–flops en el dispositivo a utilizar, el GAL16V8.
