Логічна операція множення (коньюкція) реалізується за допомогою елемента “и” (рисунок 6.3).
а) б) в)
Рисунок 6.3 Схема логічного елемента “И”:
а), б) – конструктивні схеми;
В) зображення на схемах
Таблиця 6.1 Таблиця істинності
A |
B |
S |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Логічна операція додавання (дизьюнкция) реалізується за допомогою логічного елемента “Или” (рисунок 6.4)
а) б) в)
Рисунок 6.4 Схеми логічного елемента “Или”:
а), б) – конструктивне зображення;
в) – зображення на схемах.
Таблиця 6.2 Таблиця істинності елемента “Или”
A |
B |
S |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Логічний елемент “Пам'ять” чи функція пам'яті приведена на рисунку 6.5. Він зберігає значення вихідного сигналу при знятті вхідного сигналу а.
Якщо вхідний сигнал А = 1, то вихідний S = 1, тепер, якщо зняти вхідний сигнал, тобто А = 0, то кулька зміститися вліво, а вихідний сигнал залишиться колишнім тобто S = 1.
Роздільник вибірка
а) б)
Рисунок 6.5 Схеми логічного елемента “Пам'ять”:
а золотникового типу;
б – струминного типу.
Тепер розглянемо струминний елемент пам'яті (рисунок 6.5, б), що працює на ефекті Коанда — запам'ятовування сигналу.
Якщо керуючий сигнал А = 1, а керуючий сигнал В = 0, то основний потік Р переключається вправо, як показано на рисунку. При цьому в каналі В утвориться область розрядження (відтік рідини з нього є, а надходження рідини немає); в області розрідження тиск менше атмосферного. Тому, якщо А = 0 (відключено від насоса), то струмінь під різницею тисків залишиться в колишнім положенні.
Розглянемо роботу струминних елементів типу СТ–41 і типу СТ–42 — тригер (рисунок 6.6).
Струминний елемент СТ-41 реалізує логічну функцію ”ИЛИ-НЕ-ИЛИ”.
Рисунок 6.6 Схема логічного елементу СТ-41
Таблиця 6.3 Таблиця істинності елементу СТ-41
Х1 |
Х2 |
У1 |
У1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Тригер СТ-42 у відмінності від цього елемента має три настановних стани (рисунок 6.7 ). Третій стан має місце при Х1 = 0, Х2 = 0, одержуємо S1 = 1.
Рисунок 6.7 Схема тригера СТ-42
Перетворення де Моргана:
=
чи А + У =
чи
Закон повторення: А + А = А; А А = А;
Закон рівносильних перетворень: А 1 = А; А 0 = 0; А + 0 = А;
Закон поглинання: А(А + У) = А: А + А У = А;
Закон склеювання: А У +
= А; (А + У)(А+
) = А.
Логічних функцій і законів більше, ніж ми розглянули.
Технічна характеристика струминних елементів
Діапазон тисків питання 2,5 – 10 кПа.
Споживча витрата при тиску 3,5-4 кПа складає – 7,5 10-3 м3/с.
Час спрацьовування при номінальному тиску 2 мс.
Маса 0,01 кг.
Побудова логічних систем керування
Системи керування розділяються на однотактні і багатотактні. Перші називаються також системами без пам'яті, а другі – з пам'яттю. Однотактними системами називаються також системи, у яких вихідні сигнали визначаються комбінацією вхідних сигналів і не залежать від стану вихідних сигналів.
Приклади:
1. Синтезувати систему керування циліндром, шток якого висувається при включенні як мінімум 2-х перемикачів.
а) Складемо таблицю роботи представленого привода.
Таблиця 6.4 – Робота однотактної системи
Х1 |
Х2 |
Х3 |
F1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
У таблиці позначені: Х1,2,3 – вхідні сигнали, f – вихідний сигнал.
б) Складемо рівняння вихідних сигналів , коли функція f = 1:
f
=
1
x2
x3
+ x1
2
x3
+ x1
x2
3
+ x1
x2
x3,
в) Спростимо отримане рівняння, додавши до кожного зі складових виражень x1 x2 x3 , то тоді одержимо:
f
= (
1
x2
x3
+
x1
x2
x3)
+ (x1
2
x3+
x1
x2
x3)
+ (x1
x2
3
+ x1
x2
x3).
Використовуючи правило [А + А + А = А] і виносячи за дужки загальні члени, одержимо:
x2 x3( 1 + x1) + x1 x3( 2 + x2) + x1 x2( 3 + x3).
Вираз в дужках приймаємо рівним одиниці, тоді
f = x2 x3 + x1 x3 + x1 x2 = x2 x3 + x1(x2 + x3)
г) Будуємо структурну схему у виді рисунка (рисунок 6.8).
Рисунок 6.8 – Структурна схема керування циліндром
д) На підставі структурної схеми будуємо функціональну схему у вигляді рисунка (рисунок 6.9).
Рисунок 6.9 – Функціональна схема системи керування циліндром
е) Перевіряємо таблицю станів за функціональною схемою. Наприклад, рядок 2 (дивись таблицю станів) має лише сигнал Х3 =1. При цьому апарат “И” і тиск рідини защіпається, а апарат “ИЛИ” пропускає потік рідини. Однак, наступний апарат “И” защіпається (від сигналу Х3 ). У такий спосіб на виході із системи рідини нема, тобто в гідроциліндр рідина не надходить і f=0.