PROBLEMA

1) La figura representa tres carritos que se mueven a diferente velocidad siempre en el mismo sentido (el indicado) en forma contínua. Se debe diseñar la lógica de control para que los carritos no choquen, deteniéndolos cuando sea necesario, y de tal manera de que se muevan siempre que sea posible (es decir, que no estén detenidos si no es absolutamente necesario para evitar el choque). El sistema arranca con los carritos en la posición de la figura y se dispone de las siguientes señales:

Sensor Si=1 Carrito sobre el sensor i Motor carrito Mi=1 Carrito i anda 2) Se le añade al sistema un receptor de radio que

entrega una señal de clock y de datos Q, por la cual se indica la detención y re-arranque de un carrito, en forma de una palabra de 3 bits (transmisión serie). Al

recibir la señal, el carrito respectivo se debe detener por 2 minutos y luego seguir normalmente. También debe proseguir si mientras está esperando vuelve a recibir su código. Se garantiza que mientras un carrito esté esperando, no se transmitirá el código de ningún otro carrito. Se dispone para el diseño de esta parte de un temporizador de 1 minuto.

Se pide realizar la red de Petri de la parte 1 y luego modificarla (o rehacerla) atendiendo a la parte 2. Es indispensable realizar un diagrama de entradas y salidas, y para el caso de dividir en subsistemas el respectivo diagrama de interconexión (si las hubiera).

Palabra Carrito

000 niguno

101 carrito 1

110 carrito 2

111 carrito 3

S4

S1 S5

S6

S3

S7

S2

M1

M2 M3

Receptor de

Radio

Q

clk

PROBLEMA

La figura representa un procesado de piezas mecánicas. Este consiste en maquinar las piezas y enviarlas a embalar. Para este

fin, existen cuatro cintas transportadoras y un brazo mecánico cuyas funciones son las siguientes:

El brazo mecánico toma las piezas de SUMINISTRO y las

coloca en MAQUINADO. También puede tomar piezas de

REPROCESO y llevarlas a MAQUINADO o DESECHO,

según corresponda. De haber piezas tanto en SUMINISTRO

como en REPROCESO da prioridad a este último,

atendiéndolo primero.

La cinta 1 lleva las piezas de MAQUINADO a

SELECCION. En el trayecto se produce el maquinado. Si

hay una pieza en SELECCION, esta cinta no debe funcionar

para no amontonar piezas.

La cinta 2 mueve las piezas desde MARCADO (donde se les

hace una marca cada vez que pasan) hasta REPROCESO y sólo se mueve cuando hay piezas

para transportar, pero no debe amontonar piezas en REPROCESO.

La cinta 3 transporta las piezas a MARCADO o EMBALAJE según corresponda. Funciona

cuando hay piezas que transportar, y tampoco debe amontonar piezas.

La cinta 4 lleva piezas a la posición SUMINISTRO, y no debe amontonar piezas.

Para producir el funcionamiento descripto, que es contínuo, se dispone de los

sensores indicados que operan como se describe a continuación:

S1,S2,S3,S4,S5,S6 toman el estado lógico 1 cuando hay una pieza sobre ellos.

El sensor C no sólo determina la existencia de una pieza sobre él, sino que también

indica el número de marcas que posee, suministrando la información mediante 2

variables C1 y C2. Toda pieza con mas de una marca deberá desecharse, caso

contrario reprocesarse.

El sensor Q, además de indicar la presencia de una pieza, determina si cumple

con las especificaciones brindando la información mediante las variables Q1 y

Q2.

Los elementos a controlar son las cintas y el brazo mecánico. No forma parte

del diseño el retiro de las piezas de DESECHO o EMBALAJE.

Debe tenerse en cuenta que el brazo mecánico, una vez que se desplaza a la posición indicada, libera (en MAQUINADO o

DESECHO) o agarra (en SUMINISTRO o REPROCESO) la pieza en forma automática. La confirmación de esta acción debe

verificarse por medio de los respectivos sensores. Asimismo debe evitarse mover el brazo mecánico inútilmente.

Al iniciarse el proceso el brazo se encuentra en la posición MAQUINADO, y no hay piezas en las cintas.

Se debe realizar la Red de Petri que resulte adecuada para respetar el funcionamiento descripto. Si se procede a la división en

subsistemas, indicar la interconexión entre los mismos como así también el significado de cualquier variable adicional que se

utilice.

BrazoDESECHO

REPROCESO

SUMINISTRO

MAQUINADO

SELECCION

EMBALAJE

MARCADO

S1

S2

S3

S4

S5

S6

C

QCinta 1

Cinta 2

Cinta 3

Cinta 4

S1S2S3

S4

S6S5

C1C2

Q1Q2

T2

R1

R2

B1B2

Sensor C

C1 C2

0 0 No hay pieza

0 1 Pieza con una marca

1 1 Pieza con dos marcas

Sensor Q

Q1 Q2

0 0 No hay pieza

0 1 Pieza OK

1 1 Pieza a reprocesar

T1,2,4=0 Cinta i detenida

T1,2,4=1 Cinta i funcionando

R1 R2

0 0 Cinta 3 detenida

0 1 Cinta 3 hacia MARCADO

1 0 Cinta 3 hacia EMBALAJE

B1 B2

0 0 Brazo hacia DESECHO

0 1 Brazo hacia SUMINISTRO

1 0 Brazo hacia MAQUINADO

1 1 Brazo hacia REPROCESO

MOTOR DIESEL La figura representa un motor de cuatro tiempos diesel con componentes comandados electrónicamente diseñado

para trabajar en forma constante entre dos velocidades v1 y v2. Posee principalmente tres válvulas: I (de inyección

de combustible), A (de entrada de aire) y E (de escape de gases), un turboalimentador T centrífugo encargado de mantener una elevada presión en la cámara de compresión previa a la válvula inyectora, un sobrealimentador de

aire S tipo rodillo sin fin, una cámara de compresión con tres sensores de presión (P1, P2 y P3) y dos sensores (N1 y N2) indicadores de la posición del pistón.

El funcionamiento de este motor consta de las 4 etapas clásicas:

1ra Admisión: Al comenzar a descender el pistón debe abrirse la vávula de entrada de aire hasta que alcance el punto medio inferior (PMI).

2da Compresión: Se produce seguidamente a la admisión hasta que el pistón llega al punto medio superior (PMS). Las válvulas deben permanecer cerradas.

3ra Explosión: Al llegar al PMS debe abrirse la válvula de inyección que da paso al combustible pulverizado, produciéndose la explosión de la mezcla. Esta válvula debe permanecer abierta durante 1, 2 o 3 ms dependiendo de la presión existente en la cámara de compresión y la velocidad del motor según se indica. Esta etapa finaliza cuando el pistón llega al PMI.

4ta Escape:

Al producirse la explosión el pistón desciende y al llegar al PMI debe abrirse la válvula de escape de gases hasta que el pistón retorne al PMS. El sobrealimentador de aire debe permanecer funcionando durante las etapas de escape y admisión. El turboalimentador debe mantener la presión del combustible entre los niveles p1 y p3 trabajando lo menos posible. En el arranque, se desconoce la posición del pistón, por lo que si este llega al PMS se iniciará ahí la primera etapa de admisión. Si en cambio llega al PMI se comenzará con la etapa de escape. Si en algún momento durante la marcha el motor se mantiene a una velocidad inferior a v1 por mas de 10 segundos contados a partir del momento de finalizada la etapa de exlosión, el motor debe detenerse para lo cual permanecerán cerradas las válvulas A e I y abierta la E hasta el próximo encendido. Se dispone para el diseño de un temporizador de 10 s, uno de 1 ms y una señal C indicadora del accionamiento de la llave de encendido. La codificación a emplear será la siguiente: T, S=1 ==> funcionando A, I, E=1 == > válvula abierta Pi =1 ==> presión mayor que pi Vi=1 ==> velocidad mayor que vi N1=1 ==> PMI N2=1 ==> PMS C=1 ==> Llave en posición de encendido. Se pide: a) Diagrama de entradas y salidas del sistema de control. b) Red de Petri del sistema de control. En caso de dividir en subsistemas, indicar la interconexión de los mismos.

C1,10

1,10F

1ms10 s

t

t

TempCi Fi

p3

p2

p1

v1 v2

presion

velocidad

Tiempode

Inyección

1ms 2 ms 3 ms

INCUBADORA

La figura representa una incubadora cuyo funcionamiento debe ser tal que garantice

ciertas condiciones de humedad y temperatura, así como también una permanente

rotación de los huevos a incubar.

La temperatura debe mantenerse entre los valores dados por dos sensores activando y

desactivando la resistencia calefactora del modo indicado en la gráfica. Durante los

ciclos de vaporización esta resistencia debe permanecer activada para compensar la

caida de temperatura.

Para regular la humendad del interior se utiliza la

generación de vapor dejando caer agua sobre unas

canaletas, calefaccionadas en forma independiente por

una resistencia al efecto, la cual debe siempre estar por

encima de los 120 °C. La válvula que deja pasar el agua

debe permanecer abierta durante un período regulado

por un operario (de 15 a 45 seg.). Esta operación debe

realizarse cada 5 minutos, siempre que la humedad no

esté por encima del máximo permitido, o cada vez que

disminuya por debajo del mínimo.

Los huevos a incubar deben moverse

cada 30 minutos exactos, rotándolos 10

segundos hacia un lado y 10 segundos

hacia el otro. Durante esta rotación no se

puede vaporizar, debiéndose cancelar en

forma inmediata la vaporización

(salteándola) si se está llevando a cabo,

excepto que la humedad esté por debajo del mínimo permitido (en este caso siempre se

vaporiza).

Se dispone de 4 temporizadores, 3 sensores de temperatura, 2 sensores de humedad, 2

resistencias calefactoras, 1 motor y 1 válvula de agua, descriptos a continuación:

V=1 válvula abierta

V

RcRv

Motor

tmaxtmin

Rc=1

Rc=0

temp

T1: temporizador 30 min.

T2: temporizador variable de 15 a 45 seg.

T3: temporizador 5 min.

T4: temporizador 10 seg.

SH1 SH2 SENSORES DE HUMEDAD

0 0 Humedad normal

0 1 " p/debajo del mínimo

1 0 " p/encima del máximo

1 1 " normal

RESISTENCIAS

Rc=1 resistencia calefactora activada

Rv=1 resistencia de vaporización activada

C1

1F

30min

t

t

TempCi Fi

M1 M2 MANDOS DEL MOTOR

0 0 motor detenido

0 1 motor gira a la derecha

1 0 motor gira a la izquierda

1 1 motor detenido

SENSORES TEMPERATURA

S1=1 temperatura < a la mínima

S2=1 temperatura > a la máxima

Sv=1 resistencia calefactora con temperatura >= a 120

°C

PROBLEMA

La figura representa una planta de hormigón elaborado manejada por un Controlador el que a su vez es comandado por una PC. A continuación se detallan Entradas y Salidas del Controlador a diseñar:

Entradas: Salidas:

Li=1 peso programado alcanzado AF,AG,G,C,D,B1,B2=1 válvula seleccionada abierta

Ei=0 balanza vacía M=1 motor de cinta funcionando

Ui=1 cantidad programada alcanzada (vuelve a 0 cuando la respectiva válvula se cierra)

T=1 motor de sinfín funcionando

Vi=0 silo vacío L=1 lámpara de fin de carga encendida

X1X0=en binario indican el ciclo a ejecutar (1, 2,3).Cambian de valor cuando las tres balanzas están llenas.

E=1 luz de “faltan materiales”

P=1 pulsador de inicio accionado

La forma en que opera esta planta es la siguiente: El operador programa en la PC la cantidad de metros cúbicos a cargar y la fórmula a utilizar. En base a esto, la PC configura el controlador determinando que silos se van a utilizar y de tal manera que la carga se realice en tres ciclos casi iguales. Cada ciclo implica el desarrollo de las siguientes tareas:

Carga de la balanza de áridos finos (o sea arena, etc.) hasta el peso calculado (sería aprox. un tercio del total de la fórmula). Carga de la balanza de áridos gruesos (canto rodado, granza, etc.) (ídem anterior) Carga de la balanza de cementos. (ídem anterior) Estas tres tareas deben realizarse paralelamente. Luego viene la carga del camión: se debe hacer andar la cinta transportadora a la vez que se alternan las aperturas y cierres de las válvulas de las balanzas de los dos tipos de áridos (1 segundo abierta, 1 segundo cerrada, y la otra al revés) hasta que ambas queden vacías (esto es para ir mezclando el material). Obviamente, no tendrá sentido habrir una válvula luego de que la respectiva balanza se vacíe. Luego comienza a accionarse el sinfín elevador del cemento hasta que esta balanza quede vacía (durante este tiempo ya deben ir recargándose las otras balanzas).

Este ciclo se repite tres veces y luego se agregan el total de agua y aditivo (en forma simultánea), cantidades estas controladas por los caudalímetros U1 y U2. Finalmente debe encenderse la lámpara L indicadora de fin del proceso. Debe tenerse en cuenta que la computadora, de acuerdo a la fórmula seleccionada, habilita las válvulas de áridos y cementos adecuadas, establece los límites superiores a los que actuarán los sensores de peso y caudal, y recién después pone X1X0=01 (ciclo 1). De esta forma el pulsador de inicio de carga solo deberá actuar a partir de este momento. Si en un momento del proceso algún silo se queda vacío, debe detenerse inmediatamente lo que se estaba realizando y encender la luz de “falta de materiales ”para dar intervención a un operario. Cuando este solucione el problema, la carga deberá reanudarse a partir de donde se encontraba al producirse la interrupción. Se pide realizar una Red de Petri para el diseño del controlador de manera que produzca el funcionamiento descrito. No se aceptarán soluciones que para implementar los tres ciclos repitan tres veces la red. Si se hace una división en subsistemas, indicar las interconexiones de los mismos.

PROBLEMA

La figura representa un multiplexor de 4 canales sincrónicos comandado por una lógica de

control que se pretende diseñar.

Las señales que ingresan a cada uno de los canales provienen de sendos transmisores

sincronizados, estando disponible la señal de reloj utilizada (CLK) cuyo período es de 0,9

ms.

La logica de control deberá ser

tal que cada canal no sea

atendido mas de 1 segundo

(exactamente) por vez. Para ello

la lógica de control comandará

las señales C0 y C1, que en

binario indican el canal

seleccionado, y seteará las

salidas L0 a L3 destinadas a

notificar a los trasnmisores que

están siendo atendidos (Lx=1).

Además, los canales a ser

atendidos se habilitan

externamente mediante las

entradas H1,H2 y H3 (el canal 0 siempre debe ser atendido), siendo la secuencia a seguir:

canal 0, canal 1, canal 2, canal 3, canal 0, etc. Las entradas H1,H2 y H3 (Hx=1 =>

habilitado) pueden cambiar en cualquier momento, pero esto no implica que deba dejarse de

atender a un canal que está siendo atendido (solo alterará las secuencias siguientes).

Si por el canal que está siendo atendido en un determinado momento llega la secuencia

1101(dos unos seguidos, luego un cero y luego un uno) se entenderá que este canal no tiene

nada mas para transmitir debiendo pasarse en forma inmediata a atender al canal habilitado

siguiente. El momento de la conmutación debe coincidir con la finalización del bit-time

correspondiente al último uno de esta secuencia especial.

Se entiende que si un canal no tiene nada que transmitir, solo transmitirá la secuencia

especial en forma permanente. El sistema de transmisión asegura que esta secuencia no está

presente en los datos a transmitir, y además que en el caso de que dos o mas canales deban

trasnmitir estas secuencias, lo harán simultaneamente (es decir, existirán bits de relleno de

tal manera que el primer uno de la secuencia especial de un canal sea coincidente con el

primer uno de otro canal). Se pretende entonces que no se omita detectar ningún bit en

ningún momento.

Se dispone de un temporizador de 1 seg.

Se pide red de Petri del sistema de control o, en caso de dividir en subsistemas, las

respectivas redes y el diagrama de interconexión.

CONTROL

H3

H2

H1

S

canal 3

canal 2

canal 1

canal 0

L3

L2MUX

L0

L1

CLK

C1C0

PROBLEMA La figura representa un pasillo de seguridad con doble puerta cuyo funcionamiento es el siguiente: La persona que desee cruzar el pasillo deberá pulsar el boton B1 (o B2 según de que lado esté), lo que hará que por 5 segundos se active el cerrojo magmético, permitiendo la apertura de la puerta. Esta apertura estará verificada por el sensor A1 (o A2 del otro lado) y la persona tendrá otros 5 segundos para entrar y cerrar la puerta. La entrada al pasillo se considerará realizada cuando la persona se interponga en el haz del sensor infrarrojo H1 (o H2). Si la puerta se abre y la persona no ingresa (por mas que cierre la puerta), o si permanece abierta luego del los 5 segundos dados para entrar, deberá sonar la alarma.

Una vez en el pasillo la persona tiene 20 segundos para llegar a la otra puerta, situación que se verificará por la interrupción del otro haz infrarrojo. Si no llega, deberá sonar la alarma. Si llega, la cerradura se activará por 5 segundos para que la persona salga. Si no lo hace deberá sonar la alarma. Comlementariamente, en el piso del corredor, se halla instalado un sensor de peso (R), capaz de determinar si existe una persona, mas de una o ninguna dentro del pasillo. Esto es necesario para verificar que la persona no cambia de dirección sobre los haces infrarrojos (pega la vuelta). Por supuesto, que si mas de una persona es detectada en el pasillo, inmediatamente debe activarse la alarma. (Además, si una persona está usando el pasillo, los pulsadores de acceso deben dejar de funcionar hasta que salga y cierre la puerta). La alarma deberá sonar intermitentemente con una cadencia de 1 segundo (un segundo prendida, un segundo apagada), y solo se apagará cuando un operador pulse un boton (X). Cuando la alarma suena, las puertas deben permanecer cerradas y el sistema no debe permitir ingresos/egresos. Las entradas y salidas involucradas son las siguientes: Bi=1 pulsador presionado Pi=1 acciona cerradura magnética (abre) Ai=1 puerta abierta Al=1 alarma sonando Hi=1 haz infrerrojo interrumpido

R1 R0

0 0 Nadie en el pasillo

0 1 Una persona en el pasillo

1 0 Dos personas en el pasillo

1 1 Mas de dos personas en el pasillo

Para el diseño se cuenta también con dos temporizadores: uno de 5 segundos y otro de 20 segundos, y además una señal de reloj (clock) de 1 segundo de período. Se pide realizar la red de petri del sistema. En caso de dividir en subsistemas, indicar la interconexión de los mismos y si son de tipo sincrónico o asincrónico.

Problema

La figura representa una prensa para la fabricación de pequeñas piezas de caucho vulcanizado. Se pretende realizar la red de Petri para un controlador que permita la siguiente operatoria:

Un solo operario se requiere para realizar la producción. Su labor consiste en descargar las piezas producidas de la matriz, limpiar la misma y accionar un pulsador (X) para dar comienzo a una nueva prensada. Durante todo este tiempo la prensa debe permanecer abierta.

Para iniciar una prensada, primero debe precalentarse la matriz. Para ello, se introduce la matriz en la prensa y se cierra esta hasta alcanzar la presión de precalentamiento y se mantiene allí hasta que la matriz, por contacto, llega a la temperatura mínima necesaria. Entonces se abre la válvula de colada (V) que permite el ingreso del caucho durante 10 segundos. Una vez cerrada esta, debe aumentarse la presión de la prensa hasta la presión de fabricación y mantenerse allí.

Las temperaturas de la prensa (partes superior e inferior) deben regularse alrededor de la temperatura de prensado (por lógica, son mas altas que la inicial de la matriz) a partir del inicio de la prensada.

El tiempo de fabricación, que se cuenta desde el instante en que se abre la válvula de colada, debe ser de 10 minutos, luego de lo cual la prensa se abre, se mueve la matriz fuera de ella y se avisa al operador por medio de una luz (L) y chicharra (Z) que se prenden y apagan (0,5 seg. prendidas - 0,5 seg. apagadas) durante 5 segundos para dar aviso al operador.

La presión de la prensa se regula con una válvula de tres posiciones que regula el suministro del fluido: abierta (no produce presión, la prensa se abre sola por acción de un resorte), en by-pass (la presión se mantiene o a lo sumo disminuye por efecto de perdidas), cerrada (la presión aumenta).

Existe un motor que mueve la bomba que alimenta la prensa (debe andar siempre que se esté prensando) y dos motores auxiliares para introducir y sacar la matriz.

Tener presente: � no retirar la matriz hasta que la prensa esté totalmente abierta. � puede haber fugas de presión. � Si por alguna razón la presión alcanzase el nivel de peligro y se mantuviese esta condición por mas de

5 segundos, entonces se encenderán la luz y la chicharra en forma fija para que el operador solucione el problema rápidamente. De solucionarse, el tiempo de prensado no debe alterarse. Si no se soluciona al cabo de 10 segundos, deberá abrirse la prensa, sacar la matriz y esperar a que el operador controle el sistema.

Se cuenta para el diseño con un temporizador de 5 segundos y otro de 10 minutos, así como también con una señal de “clock” de 0,5 seg. de período.

Realizar el diagrama de entradas/salidas y en caso de dividir en subsistemas, indicar las interconexiones de los mismos. También indicar si se trata de sistema(s) asincrónico(s) o sincrónico(s).

Entradas: Salidas: Ts=1 Temp. prensa superior >= temp. trabajo. V=1 válvula de colada abierta Ti=1 Temp. prensa inferior >= temp. trabajo Ri=1 resistencia calefactora inferior activada TM=1 Temp. matriz >= temp. mínima Rs=1 resistencia calefactora superior activada MA=1 Matriz fuera de la prensa Mi=1 funciona motor para introducir matriz Mc=1 Matriz colocada en la prensa Mz=1 funciona motor para sacar matriz A=1 Prensa abierta Z=1 zumbador sonando X=1 pulsador accionado E=1 funciona motor bomba

P1 P0 Presión de la prensa (P)

0 0 presión en cero

0 1 presión >= presión precalentamiento

1 1 presión >= presión prensado

1 0 presión >= presión de peligro

L=1 luz de aviso encendida

Q1 Q0 Válvula prensa (Q)

0 0 válvula prensa abierta

0 1 válvula prensa cerrada

1 0 válvula prensa en “by pass”

1 1 -------invalido---------

PROBLEMA

La figura representa tres carritos que se mueven indefinidamente según el siguiente

patrón:

Inicialmente los carritos deben encontrarse respectivamente sobre los sensores I1, I2, I3

para que, accionando el pulsador P, comiencen a moverse en sentido horario. Las dos

reglas que rigen el cambio de sentido de los carritos son:

a) Cuando un carrito llega a un sensor central (S1 ó S2), alli se detiene. Vuelve a

arrancar cuando es chocado, y lo hace en sentido contrario.

b) Cuando dos carritos chocan, cambian de sentido.

Entradas:

Si=1 para i=1,2,3,4 => Carrito sobre el sensor Si

Ii=1 para i=1,2,3 => Carrito sobre el sensor Ii

Ci=1 para i=1,2,3 => Carrito i tocando otro carrito

P=1 pulsador accionado

Salidas:

MHi=1 para i=1,2,3 => El carrito i se moverá en sentido Horario

MAi=1 para i=1,2,3 => El carrito i se moverá en sentido Antihorario

Se supone que cuando un carrito está detenido sobre un sensor, ningun otro carrito

puede llegar a tocar ese sensor.

Los carritos no tienen la misma velocidad ni esta es uniforme.

Se pide:

1) Realizar el diagrama de Petri para respetar el comportamiento señalado,

considerando solamente la presencia de los sensores S1 y S2, además de los I1,2,3.

Si se divide en subsitemas indicar la interconexión de los mismos.

Tener presente a realizar este punto los dos que siguen.

2) Modificar la red (o redes) anterior para que, incorporando los sensores S3 y S4, al

llegar a ellos los carritos se detengan por 2 segundos. (se sugiere agregar

subsistemas).

Tener presente que siguen siendo válidas

las reglas anteriores, es decir, si un carrito

es chocado mientras esta detenido, esto

implicará que cuando arranque al término

del tiempo lo haga en sentido contrario al

original.

Para realizar este punto se dispone de dos

temporizadores de 1 segundo.

3) Modificar la red (o redes) anterior para que, si posteriormente al arranque los

carritos vuelven a ubicarse simultáneamente sobre sus respectivos sensores iniciales,

se detengan allí hasta un nuevo pulsado de P.

Ci

iF

tiempo

t

t

TempCi Fi

S1 S2

S3 S4

I1 I2 I3

PROBLEMA La figura representa una máquina expendedora de café, té y gaseosa. Consta de dos recipientes en los cuales se mantiene agua caliente y fría. Para ello se utilizan una resistencia calefactora (R) y el refrigerador (F). Las válvulas V1 y V2 son utilizadas para agregar agua y los sensores N1, N2, N3, N4 y T1,T2 para indicar los niveles máximos de agua y las temperaturas adecuadas, respectivamente.

A partir de la selección de la bebida mediante los pulsadores C (café), T (té) o G (gaseosa) el usuario de la máquina dispone de 10 segundos para completar el pago o pulsar nuevamente el mismo botón para cancelar la operación y luego seleccionar de nuevo si lo desea. El pago (en monedas) es controlado por un dispositivo

adecuado (no forma

parte del diseño). Dicho dispositivo le indica a la expendedora mediante la señal P (por un segundo) cuando se ha completado

el pago. En caso de transcurridos 10 segundos sin que esto se dé, la expendedora le indicará al dispositivo mediante la señal B que debe devolver el dinero, cancelando la operación. El dispositivo utilizará también la señal P (por un segundo) para indicar que esta operación (devolución) se conpletó. Para preparar la bebida debe abrirse la válvula de agua correspondiente (V3 o V4) durante 5 segundos. Simultáneamente, pero por un tiempo de 1 segundo, se activará la válvula del dispenser adecuado (Vc, Vt o Cg) luego de lo cual la mezcla se agitará hasta terminado el agregado de agua. La operación se completa llenando el vasito abriendo por 5 segundos la válvula Ve. Es imprescindible controlar en todo momento tanto la temperatura de los depósitos de agua como el nivel de los mismos. (deben mantenerse a la temperatura adecuada y cargarse cuando el nivel descienda por debajo de N3 / N4). Entradas: N1,N2,N3,N4=1 cuando esta por encima T1,T2=1 cuando la temperatura está por encima de la adecuada. C,T,G=1 pulsador accionado P=1 pago completado o devolución efectuada

Salidas: V1,V2,V3,V4,Ve,Vc,Vt,Vg=1 válvula abierta B=1 devolver dinero D=1 agitador activado R=1 resistencia calefactora activada F=1 refrigerador activado

Se dispone de un temporizador de 1 seg y otro de 5 seg. que operan como indica el gráfico. Se pide realizar la Red de Petri del Sistema. Si se subdivide el mismo en subsistemas realizar un diagrama de interconexión y las respectivas redes. Como el proceso para preparar las tres

bebidas es similar, tener en cuenta este hecho y NO repetir la misma red 3 veces.

V1 V2N2

T2

N1

T1R F

V3 V4

Vc Vt Vg

D

Ve

P

B

Café Té Gaseosa

Monedas

N3 N4

CTi

FTi

i seg.

Problema DIGITAL I

La figura representa una cinta para ejercicio físico, de velocidad y pendiente variables, cuyos controles y funcionamiento actuales se describen a continuación. La máquina tiene dos modos de funcionamiento: manual y automático, que el usuario puede cambiar solamente cuando se encuentra detenida. Existe un pulsador M cuyo accionamiento cambia alternativamente el modo. En el modo manual, los pulsadores V

+ y V

- aumentan y disminuyen

respectivamente la velocidad de la cinta cada vez que se pulsan. De la misma manera operan los pulsadores P

+ y P

- con la pendiente. El usuario

puede accionar estos pulsadores en cualquier momento mientras la cinta está funcionando a fin de ajustar el ejercicio a su gusto. En el modo automático existen dos posibles niveles de exigencia: Baja, seleccionada al accionar el pulsador B, y Alta, mediante el accionamiento del pulsador A (la última selección es la que cuenta). En este modo se desarrollan automáticamente las rutinas detalladas en la siguiente tabla y luego la máquina se detiene:

Exigencia tiempo velocidad pendiente

Baja 15 min. 1 0

10 min. 2 15

Alta

10 min. 1 0

15 min. 2 15

10 min. 3 30

5 min. 3 40

Una vez iniciado el ejercicio no puede cambiarse el nivel de exigencia. Si durante el funcionamiento en modo automático se pulsa algún control de velocidad o pendiente, la máquina pasa modo manual y permanece operando allí (no hay modo de retomar el modo automático). Tanto para dar arranque, como para finalizar en cualquier momento el ejercicio (incluso en el modo automático), el usuario utiliza el pulsador I. La máquina arranca siempre con pendiente de 0º (horizontal) y toma esta posición al detenerse, pero si el usuario se cae de la máquina durante el ejercicio, la misma se detiene y mantiene la pendiente que tenía hasta que alguien accione finalmente I. Se pide realizar el diagrama de entradas y salidas del sistema y la red (o redes) de Petri necesarias para conseguir el funcionamiento descrito considerando que:

• Todos los pulsadores toman el estado lógico “1” al accionarse.

• Existe un sensor de peso S que valdrá “1” si alguien está sobre la cinta.

• Se cuenta con dos temporizadores capaces de controlar 10 minutos y 15 minutos.

• La velocidad y pendiente se controlan con las variables descritas en la siguientes tablas:

P1 P0 Pendiente

0 0 Horizontal

0 1 15º

1 0 30º

1 1 40º

C1 C0 Velocidad Cinta

0 0 Detenida

0 1 Velocidad 1

1 0 Velocidad 2

1 1 Velocidad 3

PARCIAL DIGITAL I

El control de una videograbadora posee (entre otros) los pulsadores: PI: para indicar que se ingresa el horario de comienzo de una grabación PF: para indicar que se ingresa el horario de finalización de una grabación H: para elegir la hora M: para elegir los minutos A: para modificar (en forma ascendente) los valores de hora y minutos (según se pulse conjuntamente con H o M) Las salidas de este bloque de control le indicarán al bloque reloj la hora de inicio y finalización de una grabación. El funcionamiento del control es el siguiente: Para ingresar el dato de la hora de inicio debe pulsarse primero PI y a continuación se elegirán: la hora y minutos. Al pulsarse PI el led LI debe encenderse y la salida I pasar a valor alto. Para que la hora elegida quede grabada debe pulsarse PI 2 veces en el intervalo de 2 segundos; hasta que esto no suceda el control debe mantener en alto la salida I y el led LI encendido, que indica que los datos que lleguen al reloj corresponden al inicio de la grabación. La hora de finalización se indicará de la misma forma pero con el pulsador PF (F y LF se comportan como I y LI respectivamente). La forma de elegir la hora es pulsando simultáneamente H y A, bajo estas circunstancias los dígitos aumentarán de a una unidad. Si se mantienen pulsados un tiempo inferior a 2 segundos, el valor de la hora sólo aumentará en 1 unidad. Para elegir minutos debe pulsarse M y A simultáneamente. Si A se mantiene pulsado junto con H o M por más de 2 segundos (sin importar cuando se liberen), el valor debe aumentar repetidamente (un dígito tras otro) hasta que alguno los mismos vuelva a pulsarse (no importando cuando se suelte). Funcionamiento del reloj: Cuando recibe la transición de 0 a 1 ( ) del valor de SH, incrementa en 1 unidad los dígitos que indican la hora, siempre que F o I estén en valor alto. De forma análoga se comporta con la señal SM aumentando los minutos. Solamente modificará el valor del visor cuando además de la variación (de 0 a 1) de SM o SH se encuentre en 1 lógico la señal F o I. Ejemplo: para aumentar 2 minutos deber recibir 2 veces la variación (de 0 a 1)de SM, con F o I en alto.

clk

Ct

t

t

Ft

Temp t

H I

M F RELOJ

A CONTROL SH

PI SM

PF LI

LF

Se pide: Red de Petri del sistema de control, en caso de dividir en subsistemas indicar interconexiones, variables auxiliares, diagrama de E/S y aclarar siempre si los subsistemas son sincrónicos o asincrónicos.

Se cuenta con un temporizador de 2 segundos y un clock de 500 milisegundos de período.

Digital I

Problema

La implantación de un transmisor en una pelota permite la determinación de la posición de la misma en un campo de juego de acuerdo a las cuatro zonas definidas en la figura y adicionalmente la determinación respecto de si la misma está en movimiento o detenida. Las señales transmitidas son captadas por un receptor, el que a su vez transmite, en forma ininterrumpida, por una línea (D) palabras de 4 bits que ingresan al controlador que se pide diseñar. Receptor y controlador se encuentran sincronizados por la señal de reloj CLK1 (de 1MHz ) y el esquema siguiente muestra la interconexión de los componentes.

El controlador, a partir de las palabras sincronizadas que van ingresando por la línea D debe generar las señales para comandar el display (salidas A, L y V) y la salida J, indicadas en la figura. Funcionamiento pretendido Encendido el sistema, cada vez que la pelota ingrese en la zona I, el display (tanteador) del local deberá incrementarse en 1. Cada vez que la pelota ingrese en la zona II el display (tanteador) del visitante deberá incrementarse en 1. Si existen dos ingresos seguidos en cualquier zona en menos de 15 segundos, el segundo ingreso se ignorará. La señal J corresponde a una lamparita (J=1 => encendida) que deberá estar:

• Apagada => mientras la pelota esté fuera del campo de juego (zona III)

• Encendida permanentemente => si está dentro del campo de juego pero detenida.

• Titilando => si está dentro del campo de juego y en movimiento (0,5 segundos prendida/0,5 segundos apagada).

Descripción de la palabra

• El bit menos significativo (el primero transmitido) valdrá 1 si la pelota se encuentra en la zona I.

• El bit que sigue valdrá 1 si la pelota se encuentra en la zona II

• El que sigue valdrá 1 si la pelota se encuentra en la zona IV

• Lógicamente, si se reciben estos tres bits en cero será indicación que la pelota está en la zona III (fuera del campo de juego).

• El cuarto y último bit valdrá 1 cuando la pelota este en movimiento y cero en caso contrario.

• Se asegura que no existirán palabra incorrectas (como que la pelota está en dos zonas a la vez). Funcionamiento del display Cuando la señal A pasa de 0 a 1, el display correspondiente al equipo local o al equipo visitante se incrementa en una unidad, dependiendo de si L o V, respectivamente, se encuentren en 1 por lo menos 0,4 segundos antes del cambio de A. Al encender el equipo ambos marcan cero. Se cuenta con un temporizador de 15 segundos y un reloj auxiliar CLK2 de frecuencia 2 Hz. Se pide:

1) Red o redes de Petri del sistema o sistemas necesarios para cumplir con el funcionamiento requerido, indicando con claridad en cada red si se trata de una red de sistema asincrónico o sincrónico, y en este

último caso, que reloj utiliza. (ej.:Σ3sinc-clk1)

2) Diagrama de interconexión de los subsistemas indicando con claridad si se trata de un subsistema asincrónico o sincrónico, en este último caso conectando el reloj que corresponda.

Control de Domo (Cámara móvil)

La figura representa un domo con capacidad de giro de 360º (pan) y elevación de 205º (tilt) controlado por un joystick al que se encuentra vinculado por una línea de datos sincrónica (D).

Se pretende el diseño del controlador de los motores del domo, considerando las siguientes premisas.

� Mientras la palanca no se mueva, el joystick se mantiene transmitiendo ceros continuamente.

� En el momento en que la palanca del joystick se acciona, el mismo transmite una secuencia de 4 bits que el domo debe interpretar para moverse acorde. Por ejemplo, si la palanca se empuja hacia adelante, el joystick transmite la secuencia correspondiente a “Mover hacia abajo” (1001) una sola vez y luego ceros.

� Si el joystick se empuja en diagonal, transmite las dos secuencias que correspondan, una a continuación de la otra.

� Al volver la palanca al centro, el joystick transmite “detener todo movimiento” (una sola vez).

� El domo puede girar (Pan) libremente 360º pero, posee dos sensores de fin de carrera para el “tilt” (Ls: limite superior y Li: limite inferior) que valen 1 cuando se alcanza el límite respectivo de movimiento.

� El movimiento se lleva a cabo por medio de dos motores y acorde a la respectivas tablas.

� Pueden recibirse secuencias erróneas, las que deben descartarse, pero aún en el caso de perderse la secuencia de detención, el domo no debe permanecer en movimiento por mas de 20 segundos.

Se dispone en el domo de una señal de reloj sincronizada con la transmisión del joystick y de un temporizador de 20 segundos. Se pide:

a) Diagrama de entradas y salidas del controlador del domo. b) Red de Petri del controlador. Si se divide en subsistemas, dibujar las respectivas redes y la

interconexión de los sistemas incluyendo las salidas y entradas reales del Sistema, e indicar para cada subsistema si es sincrónico o asincrónico.

P1 P2 Motor de “Pan”

1 0 Giro a la derecha

0 1 Giro a la izquierda

0 0 Motor detenido

Secuencia Acción

1000 Mover hacia la derecha

1100 Mover hacia la izquierda

1101 Mover hacia arriba

1001 Mover hacia abajo

1111 Detener todo movimiento

T1 T2 Motor de “Tilt”

1 0 Giro hacia arriba

0 1 Giro hacia abajo

0 0 Motor detenido