Раздел: Документация
0 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 49 5.Составление принципиальной схемы ДЛСУ при аппаратном способе управления или программы работы универсального управляющего устройства (программируемого контроллера) при программном способе управления. 6.Проверка правильности работы построенной ДЛСУ. Этапы 1, 2, 3 составляют абстрактный синтез, этапы 4, 5, 6 - структурный синтез. Под реализуемой циклограммой подразумевается циклограмма, не противоречащая законам алгебры логики и практически выполнимая по аппаратуре. В основе реализуемости циклограммы лежит принцип однозначности логических функций: одинаковым состояниям конечного автомата соответствуют только одинаковые значения выходной переменной, или наоборот, разным значениям выходной переменной соответствуют только разные состояния конечного автомата. Но разным состояниям КА могут соответствовать как разные, так и одинаковые значения выходной переменной. Состояние КА определяется по входным (независимым) х, и внутренним (дополнительным) q, переменным. Примеры нереализуемых циклограмм приведены на рис. 3.10. При одинаковых состояниях на устойчивых тактах 1 и 3 (см. рис. 3.10, а) и тактах 2 и 4 (см. рис. 3.10, б) имеют место разные значения выходной переменной у. Следовательно, приведенные циклограммы нереализуемы. Если по нереализуемой циклограмме построить узел ДЛСУ, то он либо не будет включаться или отключаться, либо будет давать ложные включения или отключения. Общее достаточное условие реализуемости циклограммы можно сформулировать следующим образом: чтобы из нереализуемой циклограммы получить реализуемую, достаточно ввести дополнительные переменные так, чтобы создать на всех устойчивых тактах цикла различные состояния конечного автомата.
Переменные *1 *2 Такты Рис. 3.10. Примеры нереализуемых циклограмм с нарушением принципа однозначности на тактах 1, 3 (а) и 2, 4 (б) Данное достаточное условие можно разделить на три необходимых условия реализуемости циклограммы. 1.Необходимо, чтобы S = const = 1 для интервала т > tB от начала Д/в. 2.Необходимо, чтобы S" = const = 1 для интервала т > tB до начала At0 и S" = 0 для интервала т > At0 от начала Д/0. 3.Необходимо, чтобы SS" = 0 для интервала т. = t0. Условия 1 и 2 обеспечивают у = 1 для т = tB, а условие 3 исключает у = 1 для т = t0. Сформулированные три условия графически иллюстрируются циклограммой, приведенной на рис. 3.8, а. Выполнение всех трех необходимых условий окажется достаточным для реализуемости циклограммы. Для выполнения условий 1, 2, 3 имеются три способа. Способ 1: если S = Уф const, то вводится дополнительная переменная q такая, чтобы У + q = const на интервале tB. Тогда y=(V+q)S". Способ 2: если S" = \¥ф const, то вводится дополнительная переменная q" такая, чтобы W + q" = const на интервале tB. Тогда y = S(W+q"). Способ 3: если SS" ф 0 на интервале t0, то вводится дополнительная переменная q" такая, чтобы SS"q" = 0 на интервале t0. Тогда y = SS"q". Для вводимых дополнительных переменных должны определяться функции включения и отключения. В качестве дополнительных переменных могут использоваться и некоторые входные и выходные переменные, имеющиеся в исходной циклограмме, если их комбинации удовлетворяют условиям 1, 2, 3 (см. рис. 3.8, б). 3.4. Примеры синтеза узлов ДЛСУ Пример 1. По заданной исходной циклограмме (рис. 3.11) составить схему узла управления контактором. Исходная циклограмма имеет одну входную переменную х с двумя периодами включения и одну выходную переменную у с одним периодом включения. Заданная циклограмма оказывается нереализуемой, так как одинаковым состояниям КА на устойчивых тактах 1 и 3 соответствуют разные значения выходной переменной у. Аналогичная ситуация имеет место и для тактов 2 и 4. Таким образом, в данном примере нарушена однозначность логической функции. Выполним абстрактный синтез узла в двух вариантах. Вариант 1. Используем общее достаточное условие реализуемости циклограммы. Для этого введем в циклограмму дополнительную переменную q так, чтобы создать на всех четырех устойчивых тактах разные состояния КА, образуемые значениями пе-
Рис. 3.11. Исходная циклограмма примера 1 синтеза узлов ДЛСУ ременных х, q: 10; 01; 11; 00. Составим функции включения и отключения согласно требованиям к ним: для у Sy =х + у; Sy = x + q; у = SySy = (х + у){х + q); для q Sq = х + q; Sq = у + x; q = SqSg = (x + q)(y + x). Вариант 2. Воспользуемся тремя необходимыми условиями реализуемости циклограммы. Для этого по исходной циклограмме принимаем для у: Sy=x; Sy =х. Проверяем условие 1: Sy = x* const. Условие не выполняется, следовательно, вводим дополнительную переменную q = у, при которой х + у = const, т.е. условие 1 выполняется. Проверяем условие 2: Sy =хф const. Условие не выполняется, следовательно, вводим дополнительную переменную q" = q, при которой x + q = const, т.е. условие 2 выполняется. Тогда у= (х + у)х x(x + q). Для введенной переменной q определяем функции включения и отключения Sq = х, Sq = х. Аналогично проделанной процедуре для переменной у проверяем условия 1 и 2 и вводим дополнительные переменные для q. В результате получаем q= (х+ q)(x + y). Полученные выражения для у и q проверяем по условию 3. Раскрывая скобки, получаем у = ух + xq + yq = 0 на тактах 3 и 4 периода отключения переменной у и q = qx + ух + qy = 0 на тактах 1 и 4 периода отключения переменной q. Следовательно, условие 3 для переменных у я q выполняется. Таким образом, оба варианта выполненного абстрактного синтеза дают один и тот же результат - одинаковые структурные формулы. Выполним структурный синтез для двух вариантов элементной базы. Вариант 1 - на релейно-контакторной аппаратуре. Принимаем для входной переменной х кнопку с самовозвратом с одним SB  KM КО К1 ко К1 ко -D- -fj- км K1 о
КМ 1Mb Рис. 3.12. Схемы реализации синтезированного узла на реле (а) и на логическом элементе (б) замыкающим контактом SB, для выходной переменной у - контактор КМ, для внутренней переменной q - реле К1. Для размножения контактов кнопки используем еще одно реле КО. Согласно полученным структурным формулам составляем схему узла, соединяя элементы схемы последовательно при конъюнкции переменных и параллельно при дизъюнкции переменных (рис. 3.12, а). Вариант 2 - на бесконтактных логических элементах типа И, ИЛИ, НЕ - триггер. Для реализации входной переменной оставляем кнопку управления SB, а для выходного элемента, коммутирующего силовую цепь, используем контактор КМ. Полученные структурные формулы приводим к виду, соответствующему RS-триггеру: у = (х + у)(х + q) = (x + y)xq = (xs + y)xR, где x5 = x и xR = xq; q = (x + q)(x + y) = (xs + q)xR, где xs = x и xR = x + у. По данным преобразованным формулам составляем схему узла (рис. 3.12, б). Двухуровневые логические переменные должны создаваться без разрыва цепи. Поэтому входной сигнал х обеспечивается кнопкой с размыкающим контактом, который дает нулевое напряжение на входе без разрыва цепи. Слабый логический КПП
Рис. 3.13. Исходная циклограмма примера 2 синтеза узлов ДЛСУ выходной сигнал у должен быть усилен усилителем, чтобы управлять катушкой контактора. Пример 2. По заданной циклограмме (рис. 3.13) выполнить абстрактный синтез узла четного счета. Исходная циклограмма имеет одну входную переменную х с четырьмя периодами включения и одну выходную переменную у с одним периодом включения. Приведенная циклограмма нереа-лизуема, так как в ней нарушен принцип однозначности логической функции. В соответствии с достаточным условием реализуемости введем четыре дополнительные переменные qu q2, ff3, о4, которые создают на восьми устойчивых тактах восемь разных состояний КА: 1010, 1110, 0111, ООП, 1001, 1101, 0100, 0000. При этом две части цикла по четыре такта с переменными х, qb q2 представляют собой две реализуемые циклограммы примера 1, для которых у = qb q=q2 и, следовательно, справедливы формулы Ч\ = (x + Q\)(x + h); q2 =(x+q2)(x + ql). Если результат примера 1 распространить на весь цикл, в котором д, рассматривать как входную переменную, q3 - как выходную, a q4 - как дополнительную переменную, то, согласно структурным формулам примера 1, <7з = (tfi +?з)(<71 Ча =(<7i +Ча){Я\ +<?з)- При этом очевидно, что выходная переменная у на такте 8 определится по формуле y = xq2qy Построенная циклограмма и полученные структурные формулы для переменных q{ - q4 позволяют реализовать различные функции в заданном восьмитактном цикле. Удваивая число тактов в циклограмме, можно выполнить аналогичным способом счетный узел на 8. Пример 3. Выполнить абстрактный синтез узла ДЛСУ по заданной циклограмме (рис. 3.14) с двумя периодами включения выходной переменной. Исходная циклограмма реализуема, так как на всех пяти устойчивых тактах не нарушается принцип однозначности выходной функции у. Составим функции включения и отключения для каждого периода включения выходной переменной у. Для первого периода включения S0) = xt = const; S("i)=x3 = const; У(\) - х\ху Для второго периода включения S[2) =х3 = const; S"2) = x2 = const; У а) ~ хъхг- Для двух периодов включения у - + у(2) = х,х3 + х3х2. Проверка условия 3 для тактов 1, 3, 5: х3х2 ф 0 на такте 1 и х,х3 ф 0 на такте 5, т. е. на этих тактах имеет место ложное срабатывание. Для исключения ложных срабатываний вводим дополнительные переменные q"2\=x{ и q" =х2. Тогда yw = ХХХ) = Х,х"3Х2, У(2) = X3X2oJ2) = ХЪХ2Х\ W У = + Ут = Х]Х2Х3. Данную задачу можно решать, объединяя оба периода в один сплошной на тактах 2, 3, 4 с последующим исключением ложного включения на такте 3. Тогда для объединенного периода принимаем iS" =х, = const, S" = х2 = const, q" = х3 и получаем тот же результат: у = XiX. Пример 4. Выполнить синтез электрического селектора лифта на бесконтактной аппаратуре.
Рис. 3.14. Исходная циклограмма примера 3 синтеза узлов ДЛСУ 0 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 49
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
