10.3 Принципи побудови схем
За характером роботи схеми з дискретними елементами поділяються на:
однотактні
С
тан
виконавчих елементів однозначно
визначається станом елементів, які є
приймачами в будь-який момент часу. Дія
х
однозначно залежить від елементу, що
замикає контакт а.
Проміжних елементів немає.
багатоактні
В
роботі приймальних і виконавчих елементів
передбачається певна послідовність,
для здійснення якої необхідна наявність
проміжних елементів. Дія х
залежить не тільки від контакту а,
але й від стану S.
При побудові дискретних систем автоматики вирішують дві задачі:
перша: аналіз дискретних систем автоматики – визначають умову роботи кожного елементу та послідовність їх дії;
друга: синтез дискретних систем автоматики – знаходять структуру схеми за заданими умовами її роботи.
Аналіз і синтез дозволяє отримати схему з мінімальною кількістю елементів.
Синтез систем дискретної дії
Він складається з двох етапів:
абстрактний синтез – включає опис алгоритму керування, завдання умов роботи, побудови діаграм тактів та таблиць станів;
структурний синтез – здійснює формалізацію запису умов роботи, виконання мінімізації структурних формул, будується принципова електросхема керування.
Приклад: скласти електросхему звукової та світлової сигналізації граничних положень поворотного механізму. Треба використати кінцеві вимикачі з перемикаючими контактами [a,b], дзвоник [D] і дві сигнальні лампи: для максимального рівня[SL1] та мінімального рівня [SL2].
Умова вмикання сигналізації максимального рівня:
Умова вмикання сигналізації мінімального рівня:
Схема повинна виконувати обидві умови:
Згідно
цього запису кожний кінцеві вимикач
повинен мати три контакти. Якщо додати
два нульових члени
та
, то отримаємо
або
Вимикачі мають по два контакти.
Аналіз систем дискретної дії
Полягає в мінімізації схем. Розрізнюють такі способи:
аналітичний;
графоаналітичний;
табличний.
а) при аналітичному способі використовують методи безпосередніх спрощень та Квайна Мак-Класкі (при числі змінних більше трьох).
Послідовність способу: записують логічну функцію контактів, знаходять мінімальну форму запису функції, використовуючи закони та наслідки алгебри логіки.
Приклад: Хай є схема:
Тоді маємо:
б) при графоаналітичному способі застосовують мінімізуючи карти (таблиці), що містять комбінацію станів схеми.
в) табличний спосіб – застосовують при наявності багато контактних схем. В таблиці послідовно записують зміну стану схеми при різних тактах вмикання.
Дані способи розповсюджуються на схеми, що мають будь-яку кількість входів і один вихід. У випадку , коли схема має декілька виходів, її розбивають на комбінацію кінцевого числа пристроїв з одним виходом, проводять аналіз кожної схеми, а потім об’єднують в одну загальну схему.