LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN

Reporte de Práctica 2:
Sistemas combinacionales y secuenciales

DIA Y HORA: LUNES M4

GRUPO: 102
FECHA: 09/09/2023
PROFESOR: M.C. IVON ELENA LEAL LEAL

EQUIPO 1

MATRICULA NOMBRE

1543638 FILIBERTO ALFARO GARCIA

1814201 ALEJANDRO SEBASTIAN MARIN COTA
1889440 MARCELO PARDO SORIANO
1925588 FERNANDO MORENO AYALA
1992284 WILLIAM YAIR ARREOLA GONZALEZ
2077467 OMAR ALEJANDRO VEGA ALONSO
Introducción

En esta práctica número 2 comenzamos con los sistemas

combinacionales y secuenciales de la automatización, describiendo lo
que son cada una junto con la explicación de las lógicas que se utilizan
y el procedimiento a realizar con los ejemplos que se realizaron con
las simulaciones y el ejerce

Se utilizó el libro de prácticas del ingeniero Saturnino Soria Tello para

la elaboración de la práctica, donde podemos encontrar las figuras,
preguntas y programa técnico.
PRÁCTICA 2
SISTEMAS COMBINACIONALES Y SECUENCIALES

2.1 OBJETIVOS

● Distinguir las diferencias entre los Sistemas Combinacionales y Secuenciales

● Identificar las características de operación de ambos sistemas
● Entender el funcionamiento de los tres operadores lógicos básicos
● Obtener las ecuaciones lógicas utilizando los tres operadores básicos
● Transferir las ecuaciones lógicas a un circuito de lógica programada
● Aplicar el FluidSim para simular el circuito eléctrico
● Desarrollar conexiones básicas de entradas y salidas con el PLC S7-200 de Siemens

2.2 MARCO TEÓRICO

La lógica de un sistema automático está basada en los dos sistemas lógicos que existen:
Combinacional y Secuencial. Para identificarlos es importante conocer las características que
los diferencian para aplicar el método más apropiado en la solución de la lógica.

2.3 SISTEMAS COMBINACIONALES

Un sistema combinacional es aquel donde el valor de las salidas de cada combinación sólo
depende del valor que tengan las entradas en esa misma combinación; no recuerda valores
lógicos de combinaciones anteriores, es decir, no tiene memoria.
La representación de un sistema combinacional con dos entradas y una salida se muestra en
la Figura 2.1, en donde la interpretación de los valores lógicos de la tabla se realiza utilizando
lógica positiva. En las entradas, el contacto cerrado es identificado con el valor lógico "1" y el
contacto abierto es el valor lógico "0"; aplicando la misma lógica para la salida F(AP), el "1"
indica que la función está encendida y el "0" que la función está apagada.
El número de combinaciones posibles en un sistema combinacional está definido por el
número de entradas del sistema y se obtiene aplicando la siguiente ecuación:
# 𝐶𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 = 2𝑛
(Donde “n” es el número de entradas del sistema).

2.4 SISTEMAS SECUENCIALES

Un sistema secuencial está dividido en estados o pasos. El valor de las salidas en cada estado
depende de:
a. Los valores que tengan las entradas en ese estado
b. Los valores que hayan tenido en estados anteriores

Se considera que un sistema secuencial tiene memoria por lo que se establece que valores
idénticos en las entradas pueden generar valores diferentes en las salidas, en distintos
estados del sistema.
Los sistemas secuenciales (a diferencia de los sistemas combinacionales) no siguen un
arreglo de combinaciones, siguen los pasos que conforman la secuencia (también llamados
estados) los cuales aparecerán en forma secuencial progresiva.
La Figura 2.2 muestra el esquema y la tabla de estados del sistema de paro y arranque. Los
estados que requieren de la aplicación de memoria son los estados E1 Y E3, debido a que
los valores lógicos de las entradas A y P son los mismos, pero el valor lógico de la salida
F(AP) es diferente.
2.5 FUNCIONES LÓGICAS
Las funciones lógicas son fundamentales para representar la lógica de un sistema; estas
funciones estructuran las ecuaciones lógicas que representan al sistema y a su vez, estas
ecuaciones son transferidas a un diagrama de lógica programada.
Las funciones básicas son la negación, multiplicación y sumatoria lógica y es importante
conocer el comportamiento de cada función y el circuito equivalente eléctrico que la
representa, ya que esto facilitará el entendimiento en la operación de las funciones lógicas.

2.5.1 NEGACIÓN LÓGICA

Es una función de una sola entrada y una salida. El resultado lógico de la función de salida
es el opuesto a la entrada, es decir, si el valor lógico de la entrada es "1" el valor de la salida
es "0". Esta función es fundamental en el uso de la lógica negada.
El circuito equivalente eléctrico es el contacto normalmente cerrado, la Figura 2.3 muestra el
operador lógico NOT en un circuito de lógica de contactos obtenido con el programa FluidSim.

La representación de la negación en una ecuación lógica es por medio de una línea superior
en la variable de entrada lógica.
𝐹(𝐴) = 𝐴

La expresión de resultados lógicos de la función de salida se puede resumir como la función

de salida es "1" si y solo sí la entrada tiene un valor lógico de "0".

2.5.2 MULTIPLICACIÓN LÓGICA

Es una función con dos o más entradas y una salida, se puede expresar con cualquiera de
las dos ecuaciones lógicas:
La expresión de resultados lógicos de la función de salida se puede resumir como la función
de salida es "1" si y solo sí todos las entradas tienen un valor lógico de "1".

El circuito eléctrico que representa a este operador lógico es el circuito serie. Las cuatro
entradas (A, B, C y D) están conectadas en serie para dar como resultado la función F(ABCD).
El circuito resultante es mostrado en la Figura 2.4. El funcionamiento del circuito es claro:
para que la función de salida se encienda es necesario que los cuatro interruptores estén
cerrados, si alguno de ellos está abierto, tendremos como resultado el que se apague la
función de salida.

2.5.3 SUMATORIA LÓGICA

Es una función con dos o más entradas y una salida; para que el resultado sea verdadero se
requiere que al menos una de sus entradas sea verdadera. Esta función se expresa con la
siguiente ecuación lógica:
F(ABCD) =A+ B + C + D
La expresión de ·resultados_ lógicos de. la función de salida se puede resumir como la función
de salida es "1" si y solo si al menos una de las entradas tiene un valor lógico de "1".

El circuito eléctrico equivalente es el circuito paralelo (Figura 2.5). Las cuatro entradas son
representadas por interruptores, con uno que se cierre es suficiente para que el indicador
luminoso se encienda •sin importar la condición de los demás interruptores.
2.6 ECUACIONES LÓGICAS
Su representación se realiza con una o más funciones lógicas, tal como se muestra en la
siguiente ecuación lógica que da como resultado la función F (AB):

F(AB) =A/B+B/ A

De la ecuación se puede deducir que F (AB) es un circuito paralelo de dos circuitos serie de
las variables discretas A y B; la Figura 2.6 muestra el circuito obtenido al aplicar los circuitos
equivalentes a las funciones lógicas.

Al representar esta ecuación en un diagrama de lógica de contactos, se obtiene el diagrama

mostrado en la Figura 2.7
Una vez representada la ecuación en un diagrama de contactos, es posible realizar la
simulación correspondiente con FluidSim. Para comprobar el correcto funcionamiento del
sistema., una vez comprobada la función se inicia la implementación física a través de unPLC.
2. 7 INSTRUCCIONES BÁSICAS EN EL PLC SIEMENS

Las instrucciones, nomenclatura y direcciones de memoria en un PLC deben de ser dadas de

acuerdo a las ya establecidas en el software de programación, estas difieren entre marcas.

La solucion del sistema propuesto se va a desarrollar con el PLC Slemens: para esto, es
necesario conocer la nomenclatura de las entradas, salidas, memorias así como de algunas
funciones especiales. La Figura 2.8 muestra símbolos y sintaxis.
2.8 TRABAJO PRÁCTICO

Enseguida se exponen trabajos prácticos que serán resueltos aplicando lógica programada
con el PLC S7-200. Como primer paso se obtendrán las ecuaciones lógicas, después se hará
el desarrollo del circuito con la lógica utilizada por FluldSlm, Identificando las tres etapas
establecidas: Entradas, Lógica programada y Salidas. Una vez comprobado el circuito se hará
la transferencia apropiada a lógica programada con el PLC S7-200.

MATERIAL REQUERIDO
Computadora con los siguientes programas:
• FluldSlm de Festo
• MlcroWln Step 7 de Slemens
• Simulador de PLC S7-200 de Slemens
• PLC Siemens
• Interfaz para el PLC S7-200
• Interruptores
• Indicador luminoso
• Cables
• Herramientas varias

2.8.1 TRABAJO PRACTICO 2.1

La tabla 2.1 mucho la operación el sistema paro y arranque que da como resultado la función
F(AP).
El trabajo desarrollar consiste en implementar el circuito con lógica programada que cumpla
con la tabla de estados. En la tabla ya está aplicado método "Un Estado de memoria".

Ecuación Lógica de F(AP)

La tabla 2.1 muestra que los estados que memorizan su estado anterior son E1 y E3, los dos
estados tienen mismos valores de las entradas pero diferente valor en la salida, E1 tiene un
valor lógico de "0". Y E3 tienen valor lógico de "1". La ecuación resultante se obtiene
considerando los estados E1 y E2:
F(AP)=AP+ĀP F(AP)
 Circuito con FluidSim

La ecuación resultante es transferida a un circuito eléctrico utilizando el programa FluidSim,

obteniendo la simulación correspondiente. El diagrama se muestra en la figura 2.9.

Al correr el circuito podemos ver que el push buttom que asignamos el PARO esta ya activado,
debido al tipo de herramienta que se utilizo, si bien se observa los contactos P estan
completamente cerrados pero no se energizan debido a los contactos A.

A la hora de activar el botón de ARRANQUE el contacto A pasá estar cerrado energizando el

circuito activando la bobina, pero al soltar el botón sucede lo siguiente:
Como se observa en la Entrada pasa a estar al comienzo del circuito donde el PARO sigue
energizando el circuito debido a que el contacto A esta cerrado y el contacto F(AP) cumple
con la condición de encendido se energiza la bobina F(AP) dando energía en el circuito de
salida.

Ahora si oprimimos el botón de PARO lo que sucede es que el circuito vuelve a tomar su
estado principal reiniciando por completo el circuito completo, de modo que este es un circuito
retorno ya que regresa a su estado inicial con cierta condición.

Circuito de lógica programada.

El circuito obtenido con FluidSim es transferido a la lógica programada con el PLC S7-200 de
la marca Siemens. Conteste las siguientes preguntas:

1. Asigne la nomenclatura al circuito identificado como lógica programada de la figura 2.9

para que sea transferido al PLC S7-200.
A= I 0.0 P= I 0.1 F(AP)= Q0.0

2. En la figura 2.10 agregue el circuito resultante de lógica programada con el PLC S7-200.
 3.Defina que tipo de sistema es el circuito resultante: Combinaciones o Secuencial y explique
por qué.
Este es un tipo de sistema secuencial ya que se tiene un relevador de la salida y se tiene
un contacto que se encuentra enclavado, es decir, guarda un estado de memoria

4. ¿Qué sucede con el contacto de la entrada donde conectó la función P al poner en RUN el
PLC?

Debido a que el botón de paro es normalmente cerrado al instante de dar run la bobina
P se energiza y hace que los contactos P que eran normalmente abiertos se cierren, es
decir, cambien de estado..

5. ¿Qué tiempo de Scan tiene el circuito?

2.8.2 TRABAJO PRACTICO 2.2

El circuito eléctrico mostrado en la Figura 2.11 es el circuito escalera utilizado en instalaciones

eléctricas del servicio doméstico. Los interruptores A y B son de un polo dos tiros, el Interuptor
A esta localizado en la planta alta y mientras que el interruptor B en la planta baja, por lo que
F(AB) es la resultante del circuito.

Este es el circuito de la figura 2.11 para poder realizar el ejercicio 6 para llenar la tabla de
estados. Si bien tenemos los 2 Swicht en los estados 0 de modo que no se energiza el led.
Cambiamos el swicht del B para cambiar su estado de 0 a 1 para cumplir el estado 2 (A=0 ,
B=1), Aquí tenemos que se energiza el led de modo que la salida es 1.

Probamos el estado 3, donde A=1 y B=0, tenemos que se energiza el led de modo que su
salida es 1.

Por último tenemos que el último estado donde ambas son 1, pero podemos observar que el
led no se energiza, de modo que su salida es 0. Si observamos a detalle se da a que como
ambos swicthes no están unidos a la hora de energizase entonces no pasa el voltaje de modo
que queda apagado.

Después de analizar el circuito responda a las siguientes preguntas:

6. La tabla 2.2 muestra las posibles combinaciones que tiene el circuito mostrado en la Figura
2.11. Analizando la operación del circuito, complete la tabla de valores lógicos en la columna
F(AB).

7. De la tabla de valores lógicos obtenga la ecuación lógica lógica F(AB)

F(AB)=
Considere el diagrama de conexiones eléctricas mostrado en la Figura 2.12, como resultado
de la implementacion física con el PLC S7-200 de Siemens.

8. Considere el diagrama de conexiones eléctricas de la Figura 2.12 para desarrollar el

diagrama de lógica programada como resultado de la aplicación de la ecuación de la ecuación

lógica de F(AB), y agregue el diagrama con ka Figura 2.13.

9.- Explique los motivos por los cuales este circuito es considerado del tipo combinacional.

Este es un tipo de sistema combinacional porque el valor de las salidas de cada

combinación sólo depende del valor que tengan las entradas en esa misma combinación,

es decir, no guarda estados de memoria

TRABAJO PRÁCTICO 2.3

El trabajo a desarrollar consiste en interpretar la lógica de funcionamiento del circuito

electroneumático mostrado en la Figura 2.14.

El circuito pertenece a una prensa industrial. La operación de prensado se realiza con un

actuador neumático activado por una electroválvula; el interruptor D debe de estar cerrado
para que funcione el Circuito mientras que los sensores A y B determinan la posición del
émbolo del actuador 1A.

Figura 2.14 Circuito de lógica programada Como parte de la actividad a realizar, conteste las
siguientes preguntas

10.- Después de analizar el circuito de la Figura 2.14, complete la tabla de valores lógicos
que determina la operación del sistema.
Tabla 2.3 Valores lógicos del trabajo práctico
11.- Aplicando el método un estado de memoria, obtenga la ecuación de la función de salida
VS.

VS=

En la Figura 2.15 se propone el circuito de conexiones eléctricas para implementar

físicamente el trabajo práctico 2.3 con el PLC Siemens.

Figura 2.15 Circuito de lógica programada

12.- Utilizando el diagrama de conexiones eléctricas de la Figura 2.15, transfiera la

nomenclatura de las siguientes entradas y salidas.
D= I0.0 A= I0.1 B= I0.2 VS= _ Q0.0

13.- En la Figura 2.16 agregue el diagrama de lógica programada resultante de transferir la

ecuación obtenida
Figura 2.16 Circuito de lógica programada con el PLC Slemens del trabajo práctico 2.3

14.- Considerando que antes de operar el circuito el sensor A tiene un valor lógico de o al
igual que B. ¿Puede operar el sistema?
No, porque para que el sistema pueda operar se tiene que activar A, es decir, tener un
valor lógico de “1”.

15.- Considerando que el circuito está funcionando correctamente ¿Qué sucede al

desconectar el interruptor D y el actuador está en movimiento?
Se des energiza el sistema, junto con la electroválvula y por ende se detiene el vástago.

2.8.3 TRABAJO PRÁCTICO

2.4 Consiste en obtener las ecuaciones y la tabla de valores lógicos que muestren la
operación del sistema del circuito ya establecido. La Figura 2.17 expone el circuito obtenido
con FluidSim, y como resultado están las salidas 81 (Bomba 1) y Vs (Solenoide).

Figura 2.17 Circuito de lógica con FluldSlm

Para el siguiente circuito responderemos los problemas 16 y 17, donde deberemos completar
la tabla de estados, pero esta vez cuenta con 2 valores de salida B1 y VS
Para el primer estado donde tenemos NA y NB en 0 tenemos una salida de B1 1, en resumen,
se energiza el led.

Segundo estado, tenemos NA=0 y NB=1, visualizando los contactos en la Lógica programada
VS se energiza de modo que VS=1 en su salida.

Tercer estado, energizamos NA y NB, se puede observar que se energiza VS de modo que su
valor de salida es 1
Cuarto estado, NA se energiza y NB no, observando los contactos tenemos que no energiza
ninguna salida de modo que B y VS son 0. Y como detalle notamos que es un circuito con 2
memorias internas donde se repite el ciclo de manera ordenada.

16.- Utilizando el diagrama de la Figura 2.17 y siguiendo la secuencia definida por las entradas
NA y NB, complete la Tabla 2.4 y aplique el método un estado de memoria para obtener los
valores de 81 y VS.

Tabla 2.4 Valores lógicos del trabajo práctico 2.4

17.- De la Tabla 2.4 obtenga las ecuaciones lógicas de cada función de salida y de acuerdo
al funcionamiento, defina el tipo de ecuación: Combinacional o Secuencial.

B1=

¿Qué tipo de ecuación es: Combinacional o Secuencial?

Este es un tipo de sistema secuencial ya que se tiene un relevador de la salida y se tiene

un contacto que se encuentra enclavado, es decir, guarda un estado de memoria
Conclusión

En esta segunda práctica, exploramos los sistemas combinacionales

y secuenciales de automatización, desglosando sus conceptos,
lógicas subyacentes y procedimientos mediante ejemplos respaldados
por simulaciones y ejercicios prácticos. Utilizamos como guía el
valioso libro de prácticas del ingeniero Saturnino Soria Tello, que
proporcionó las herramientas necesarias, figuras, preguntas y enfoque
técnico para llevar a cabo con éxito esta tarea.

A medida que continuamos aprendiendo y aplicando estos

fundamentos, estamos construyendo una base sólida en
automatización que nos servirá en nuestro camino hacia la excelencia
en este campo.

Bibliografías

(2020) 5 Lenguajes de Programación Para plc: Seika Automation,

SEIKA Automation | Automatización Industrial. Available at:
https://www.seika.com.mx/5-lenguajes-de-programacion-para-plc/

Tipos de datos bool, byte, word y dword - siemens S7 Serie Manual

de Sistema [Página 137] (2020) ManualsLib. Available at:
https://www.manualslib.es/manual/122396/Siemens-S7-
Serie.html?page=137