🗊Презентация Основы проектирования схем автоматики

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СХЕМ АВТОМАТИКИ 2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СХЕМ АВТОМАТИКИ 2.1 Алгебра логики Рисунок 10 – Схемное представление n-разрядной логической функции

К логическим функциям одной переменной относятся: К логическим функциям одной переменной относятся: 1) Нулевая (цепь оборвана): у = 0. Таблица 2 – Таблица истинности Рисунок 11 – Релейно-контакторная схема 2) Единичная (короткозамкнутая цепь): у = 1. Таблица 3 – Таблица истинности Рисунок 12 – Релейно-контакторная схема 3) Повторение: у=х. Таблица 4 – Таблица истинности Рисунок 13 – Релейно-контакторная схема 4) Инверсия: Таблица 5 – Таблица истинности Рисунок 14 – Релейно-контакторная схема

К логическим функциям двух переменных относятся функции вида К логическим функциям двух переменных относятся функции вида у=f(x1,x2) Таблица 6 – Логические функции двух переменных

2.2 Основные законы алгебры логики Закон нулевого множества. а) Функция «И». 0 · х = 0 б) Функция «ИЛИ». 0 + х = х Рисунок 15 – Релейно-контакторные схемы 2) Закон универсального множества. а) Функция «И». 1 · х = х

б) Функция «ИЛИ». б) Функция «ИЛИ». 1 + х = 1 Рисунок 16 – Релейно-контакторная схема 3) Закон двойной инверсии. Рисунок 17 – Релейно-контакторная схема 4) Закон повторения. а) Функция «И». х · х = х б) Функция «ИЛИ». х + х = х Рисунок 18 – Релейно-контакторные схемы 5) Распределительный закон. Рисунок 19 – Релейно-контакторные схемы

6. Закон поглощения. 6. Закон поглощения. . 7. Закон склеивания. 2.3 Синтез таблицы истинности и нормальные формы записи Пример – Требуется синтезировать схему, предотвращающую пуск двигателя при определенных условиях. А = 1 – дверь закрыта; А = 0 – дверь открыта; В = 1 – перегрузка; В = 0 – нет перегрузки; С = 1 – кнопка нажата; С = 0 – кнопка не нажата. Таблица 7 – Таблица истинности

1) Совершенная, дизъюнктивная, нормальная форма (СДНФ). 1) Совершенная, дизъюнктивная, нормальная форма (СДНФ). Таблица 8 – Таблица истинности Таблица 9 – Таблица истинности

2) Совершенная, конъюнктивная, нормальная форма (СКНФ). М0 М3 Таблица 10 – Таблица истинности Пример – СКНФ. Таблица 11 – Таблица истинности М2 М6

2.4 Способы минимизации логических уравнений 2.4 Способы минимизации логических уравнений Пример – Минимизация при помощи карты Карно. Таблица 12 – Таблица истинности Сконструируем диаграмму так, чтобы при переходе от одного поля к другому изменялась только одна переменная. Подставим в поля значения у как показано на рисунке 21. Рисунок 21

Карта Карно для трех переменных: Карта Карно для трех переменных: Необходимо убрать те переменные, которые в зоне импликанта меняют свое значение. у=х2. Этот метод работает, когда в каждое слагаемое входят все переменные. Пример – Построение карты Карно для трех переменных.

Таблица 13 – Таблица истинности Таблица 13 – Таблица истинности

3) Методом карт Карно можно пользоваться для решения СКНФ,тогда в полях нужно указывать логический ноль как показано на рисунке 23. 3) Методом карт Карно можно пользоваться для решения СКНФ,тогда в полях нужно указывать логический ноль как показано на рисунке 23. Рисунок 23 – Карта Карно для СКНФ

2.5 Основные правила построения схем по уравнениям алгебры логики 2.5 Основные правила построения схем по уравнениям алгебры логики Правила построения релейных схем: Рисунок 24 – Правила построения схем Комментарий ко второму правилу:

Рисунок 25 – Схема с использованием промежуточного реле Рисунок 26 – Схема без использования промежуточного реле

Правила построения бесконтактных схем: Правила построения бесконтактных схем: 1) Исходное логическое уравнение необходимо привести к виду, состоящему только из элементарных логических операций (“И”, “ИЛИ”, “НЕ”) и минимизировать. 2) Очень часто управляющая схема должна быть построена на основе элементарной базы одного типа (“И-НЕ”, “ИЛИ-НЕ”), тогда исходное уравнение необходимо преобразовать в уравнение, содержащее только это элемент. 3) Каждой элементарной логической операции в уравнении в принципиальной схеме соответствует логический элемент, реализующий эту операцию. Рисунок 27 – Принципиальная схема 4) При многократной входимости в уравнение элементарных логических функций друг в друга начертание схемы следует начинать от последней внутренней входимости и заканчивать – внешней. Рисунок 28 – Принципиальная схема  

Примеры Примеры 1 Дана функция Необходимо реализовать схему на элементах “И-НЕ” Закон Де Моргана Допустим имеются в наличии только элементы “2 И-НЕ” (двухвходовые элементы “И-НЕ”). Рисунок 29 – Принципиальная схема

2 Дана функция 2 Дана функция Реализовать схему на элементах «2ИЛИ-НЕ». Рисунок 30 – Принципиальная схема

2.6 Графическая формулизация работы электроавтоматики 2.6 Графическая формулизация работы электроавтоматики Рисунок 31 – Циклограмма Рисунок 32 – Циклограмма с временной задержкой

Примеры Примеры 1 По циклограмме, представленной на рисунке 33 составить логические уравнения. Рисунок 33 – Циклограмма

2 По циклограмме, представленной на рисунке 34 составить логическое уравнение. 2 По циклограмме, представленной на рисунке 34 составить логическое уравнение. Рисунок 34 – Циклограмма 3 По циклограмме, представленной на рисунке 35 составить логическое уравнение. Рисунок 35 – Циклограмма

Решить циклограмму, построить уравнение, минимизировать, построить релейно-контакторную схему. Решить циклограмму, построить уравнение, минимизировать, построить релейно-контакторную схему. Рисунок 37 – Циклограмма  

Примеры Примеры 1 Решить циклограмму. Рисунок 39 – Циклограмма Рисунок 40 – Релейно-контакторная схема Рисунок 41 – Релейно-контакторная схема после введения в циклограмму дополнительной подзоны

где S – set – установка; R – Reset – сброс. 2 Решить циклограмму. Рисунок 42 – Циклограмма

В некоторых случаях для решения задач применяется введение промежуточного сигнала. В некоторых случаях для решения задач применяется введение промежуточного сигнала. Примеры 1 Решить циклограмму, изображенную на рисунке 44. Рисунок 44 – Циклограмма с введением промежуточного сигнала Рисунок 45 – Релейно-контакторная схема после введения промежуточного сигнала

где α – промежуточный сигнал. 2 Создать схему, обеспечивающую прямую последовательность включения сигналов в начале цикла и обратную при его окончании. Рисунок 46 – Циклограмма Рисунок 47 – Циклограмма с использованием промежуточного сигнала

где КнП – кнопка пуск, КнС – кнопка стоп. Рисунок 48 – Релейно-контакторная схема после введения в циклограмму промежуточного сигнала

3 Счетная схема. 3 Счетная схема. Рисунок 49 – Циклограмма Для выходного сигнала у записываем следующие уравнения: Для промежуточного сигнала α записываем следующие уравнения: Рисунок 50 – Релейно-контакторная схема

Рисунок 51 – Циклограмма с выдержкой времени при включении Т = х у = кТ, где Т – реле времени, кТ – кнопка с выдержкой времени. Рисунок 52 – Релейно-контакторная схема с выдержкой времени при включении

Рисунок 53 – Циклограмма с задержкой на выключение Рисунок 54 – Релейно-контакторная схема с задержкой на включение

Рисунок 55 – Циклограмма одновибратора Т=у Рисунок 56 – Релейно-контакторная схема одновибратора

Рисунок 57 – Циклограмма мультивибратора Рисунок 58 – Релейно-контакторная схема мультивибратора

Рисунок 59 – Циклограмма генератора тактовых импульсов

2.7 Примеры проектирования дискретных устройств электроавтоматики 2.7 Примеры проектирования дискретных устройств электроавтоматики Продольно-строгальный станок. Рисунок 60 – Схема продольно-строгального станка

Рисунок 61 – Циклограмма продольно-строгального станка

Рисунок 62 – Релейно-контакторная схема продольно – строгального станка Рисунок 63

2) Автоматизация работы подъемника в горнодобывающей шахте 2) Автоматизация работы подъемника в горнодобывающей шахте Рисунок 64 – Схема работы подъемника