9 Система управления на элементах «и-не»

Среди интегральных микросхем серии ТТЛ наиболее распространен активный элемент «И–НЕ». Наиболее удобным методом построения схем на элементах «И–НЕ»является предварительный синтез системы управления в базисе «И», «ИЛИ», «НЕ», а затем переход к базису «И–НЕ»по приведенному ниже правилу.

Если имеется готовая структура в базисе «И», «ИЛИ», «НЕ», то можно перейти к структуре в базисе «И–НЕ» с помощью графических преобразований, т. е. не прибегая к алгебраической записи логических функций [1]. Указанные преобразования следует выполнять в следующем порядке:

• инвертируются отдельные внутренние связи, входы и выходы:

1. инвертируются все внутренние связи между одноименными элементами «И»и «ИЛИ»;

2. инвертируются все входы, подаваемые непосредственно на элементы «ИЛИ»;

3. инвертируются все выходы, идущие с элементов «И».

• все элементы «И»и «ИЛИ» заменяются на элементы «И–НЕ»с соответствующим числом входов.

Смоделируем работу дискретного автомата в базисе «И–НЕ». Результаты получились абсолютно аналогичными как и в пункте 9 и представлены в приложении Г.

10 Разработка принципиальной электрической схемы устройства в системе p-cad

Схему полученную на девятом этапе данной работы составим в среде P-CAD Schematic.

P-CAD Schematic является подпрограммой P-CAD – системы автоматизированного проектирования (САПР) электроники производства компании Altium. Она предназначена для проектирования многослойных печатных плат вычислительных и радиоэлектронных устройств.

Для того чтобы создать схему автомата-перекладчика в системе P-CAD Schematic необходимо выполнить следующие действия:

• подключить к созданному проекту библиотеки содержащие требуемые элементы;

• по схеме полученной в ходе моделирования в ISAGRAFпостроить электрическую схему;

• все проводники вывести на разъем – для подключения датчиков и электроприводов.

Основными составными частями полученной схемы являются:

• цепь –представляет собой цепь входных, выходных или внутренних переменных;

• порт – представляет собой ответвление определенной сети;

• логический элемент – представляет собой некоторую часть цифровой микросхемы, выполняющую соответствующую функцию;

• пин – представляет собой вход либо выход логического элемента;

• разъем – представляет собой контактную панель на которую выведены необходимые для взаимодействия с внешней средой – сети.

Заключение

Был проведен анализ электрифицированного мехатронного узла: построена его кинематическая схема, составлена таблица включений, составлена начальная циклограмма и ее реализация с введением элементов памяти. Была произведена минимизация логических функций. Все это дало возможность промоделировать работу дискретного автомата. На основании результатов моделирования можно сказать, что система управления работает без ошибок, следовательно поставленная задача была выполнена.

В методе с прерывистыми логическими функциями использование на выходе дискретного автомата в качестве выходных элементов и элементов памяти статических триггеров позволяет избежать недопустимых состязаний, так как возникающие при состязании нулевые всплески не влияют на состояние триггера. В данной работе использовался метод синтеза дискретных систем, основанный на формировании прерывистых логических функций в сочетании с запоминающими элементами в виде триггеров.

Триггеры используются в многотактной системе, так как сигналы на выходе определяются не только сигналами на входе в данный момент, но и ранее поступившими входными сигналами. Таким образом, в многотактной системе при одинаковых воздействиях на входе на выходе могут быть разные сигналы. Чтобы реализовать такое свойство, многотактная система управления должна обладать памятью – способностью запоминать происшедшие ранее события.

Также преимуществом дискретных систем управления с прерывистыми логическими функциями, по сравнению с непрерывными, является отсутствие недопустимых состязаний цепей, благодаря использованию на выходе дискретного автомата в качестве выходных элементов и элементов памяти статических триггеров.

В процессе выполнения задания я получил навыки работы с программами ISaGRAF,P-CAD,MinWinProfessional.

Рассмотренные методики пригодны для синтеза любых промышленных механизмов. В современных станках автоматизированы многочисленные операции: управление автоматической сменой инструмента, управление переключателями привода главного движения, охлаждением, смазкой и т.д.

Непосредственно система управления автоматом-перекладчиком может быть реализована в конвейерном производстве (в виде рабочего органа робота).