2014-02-02
1058
Вводные замечания
Лекция 15. Логические системы
Логические системы управления, выполненные на элементах гидро-, пневмо- и электроавтоматики, и управляющие микропроцессоры в настоящее время широко применяют для управления самыми различными станками, автоматами, роботами и автоматическими линиями.
Различают однотактные и мнготактные системы. В однотактных системах комбинация выходных сигналов в любой промежуток времени (в любом такте) однозначно определяется комбинацией сигналов, поступивших на вход системы в течение этого же промежутка времени (такта) и не зависит от комбинации сигналов, поступивших на вход в предыдущие промежутки времени. Такие системы называют также автоматами без памяти.
В отличие от однотактных систем, в многотактных системах управляющие сигналы определяются не только комбинацией входных сигналов в текущем такте, но и сигналами, имевшие место в предыдущих тактах.
Рассматриваемые системы являются, как правило, избирательными системами. Последнее означает, что такая система позволяет произвольным образом выбрать одну из возможных комбинаций ее входных сигналов, подавая соответствующие сигналы на входы.
|
|
|
Правильно спроектированную систему можно рассматривать как некоторое логическое устройство, которое реализует логическое соотношение между входами и выходами, заложенное в нее проектировщиком. Поэтому принято называть процесс построения таких систем логическим или структурным синтезом, поскольку реализация заданных логических соотношений между входами и выходами требует определенной структуры системы.
Полученную в результате проектирования структуру затем реализуют, используя определенный набор логических элементов (электрических, пневматических, электронных и т.д.).
Словесное описание условий работы даже простых одноактных систем непригодно при структурном синтезе. Поэтому метод синтеза таких систем основан на анализе таблицы состояний с последующим переходом к булевым выражениям. Порядок построения таблиц состояний будет рассмотрен на конкретных примерах.
Требуется спроектировать избирательную систему по следующим условиям. Имеется четыре исполнительных устройства, находящиеся в исходном состоянии. Необходимо, чтобы в зависимости от комбинации состояний двух переключателей на входе осуществляло ход вперед одно из исполнительных устройств: первое – при включенном состоянии обеих переключателей; второе – при включенном первом и отключенном втором; третье – при отключенном первом и включенном втором; четвертое – при обеих отключенных переключателях.
|
|
|
Для упрощения ситуации рассмотрим систему управления только ходом вперед.
Подобная система используется в контрольно – сортировочных автоматах, где отбраковка производится по двум каким-либо параметрам, например, по размеру наружного диаметра и форме его цилиндрической поверхности (овальность, огранка).
Система работает следующим образом. Сигналы размерных датчиков через систему управления управляют пневматическими распределителями силовых цилиндров. В зависимости от комбинации входных сигналов переключается один из распределителей, в результате чего поршень соответствующего цилиндра совершает рабочий ход, открывая связанный с ним люк бункера. Если люк бункера открыт, то изделие после измерения попадает в один из четырех бункеров. Таким образом, в первом бункере будут собраны изделия, забракованные по двум параметрам, во втором и третьем – по одному параметру, а в четвертом – годные.
Составим для рассматриваемой системы таблицу состояний (табл.15.1).
Таблица 15.1
| №состояния Сигналы | Номера состояний | |||
| X1 | ||||
| X2 | ||||
 Y1
| ||||
| Y2 | ||||
| Y3 | ||||
| Y4 |
В верхней части таблицы изображаются сигналы датчиков, а в нижней – сигналы, подаваемые на исполнительные механизмы.
Соответствующий столбец таблицы выражает условие срабатывания соответствующего устройства.
Номер состояния определяется как сумма весовых коэффициентов задействованных датчиков. Весовой коэффициент датчика определяется по выражению q = 2i-1, где i – номер датчика. Если датчик не сработал, то его весовой коэффициент равен нулю.
Учитывая, что в таблице нет одинаковых состояний, она реализуема.
На основании таблицы состояний можно составить булевы выражения для каждого исполнительного механизма:
Y1 = X1X2, Y2 = X1X21, Y3 = X11X2, Y4 = X11X21.
Здесь сигналы со штрихом обозначают логическое отрицание «НЕ».
