Схема управления перемещением механизма по заданному циклу

Изучение формализованных методов проектирования дискретных управляющих устройств, их применение при решении инженерных задач. Выполнение синтеза схемы управления перемещением механизма по заданному циклу. Проведение контроля положений механизма датчиками.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 09.04.2012
Размер файла 691,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Целью данного курса является изучение формализованных методов проектирования дискретных управляющих устройств и их применение при решении инженерных задач.

Действие любой системы управления может быть описано функциональными зависимостями между входными и выходными сигналами. Все системы управления по принципу действия разделяются на две группы:

1. дискретные системы управления;

2. непрерывные системы управления.

Устройства, сигналы на выходах которых могут принимать конечное число значений называются устройствами релейного действия или дискретными устройствами.

В общем случае дискретное устройство может быть представлено в виде m, n - полюсника с n-входами и m-выходами (рисунок 1.). Кроме этого в зависимости от принципа действия в устройствах могут присутствовать внутренние сигналы элементов памяти.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Структурная схема элемента.

Модель дискретного устройства, которая отражает его свойства по преобразованию входных сигналов в выходные, называется дискретным автоматом.

В дискретном автомате выделяют три множества:

1. А=(а1, а2, …, аn) - множество входных сигналов;

2. Х=(х1, х2, …, хm) - множество выходных сигналов;

3. Р=(р1, р2, … рк) - множество внутренних сигналов.

В зависимости от принципа действия различают два вида дискретных автоматов:

1) комбинационные автоматы;

2) дискретные автоматы с памятью.

Комбинационный автомат - это устройство релейного действия с n-входами и m-выходами у которого при идеальных элементах значение выходного сигнала в данный момент времени определяется только значением входных сигналов (рисунок 2.).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. Структурная схема комбинационного автомата.

Дискретным автоматом с памятью называется устройство у которого состояние выхода зависит не только от входных сигналов в данный момент времени но и от того, какие входные сигналы поступали на его вход в предыдущее моменты времени.

Для запоминания последовательного поступления входных сигналов в предыдущие моменты времени используются внутренние сигналы элементов памяти.

Обычно релейные устройства могут находиться в двух состояниях:

1. включено или выключено;

2. высокое напряжение или низкое (выключенное).

При проектировании дискретных устройств основной задачей является получение математического описания принципа его действия.

Математическое описание обладает следующими достоинствами:

1. строгостью и однозначностью;

2. позволяет получить новое выводное значение.

Для получения наиболее полного и точного описания принципа действия устройства используется формализованные методы.

Применение формальных методов при проектировании дискретных устройств позволяет решить следующие задачи:

1. выбор оптимальных структур, как отдельных блоков, так и всего устройства в целом;

2. обеспечение высокой надежности;

3. сокращение времени проектирования изготовления и наладки системы управления;

4. возможность реализации дискретных устройств на различной элементной базе;

5. переход к автоматизированному проектированию.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

Выполнить синтез схемы управления перемещением механизма по заданному циклу. Привод осуществляется асинхронным короткозамкнутым двигателем. Управление двигателем осуществляется с помощью пускателей КВ (вперед) и КН (назад). Выполнение цикла перемещений начинается при подаче кратковременной команды «Пуск» кнопкой S4 и заканчивается в исходном положении после отработки цикла. Цикл работы:

1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1

Контроль положений механизма осуществляется датчиками (конечными выключателями) S1, S2, S3, установленными в положениях 1, 2, 3. Схему управления реализовать на контактных и бесконтактных элементах. Экстренный останов осуществляется кнопкой «Стоп» S5. Предусмотреть режимы «Автомат» и «Наладка».

1. ЗАПИСЬ УСЛОВИЙ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ

дискретное управляющее устройство механизм

Для записи условий работы данного устройства управления спроектируем структурную схему управления механизмом. Структурная схема управления проектируется на основании данных к курсовому проекту, где учитываются цикл работы механизма, каким приводом осуществляется перемещение и работа механизма, с помощью каких пускателей осуществляется запуск и остановка привода, с помощью каких датчиков осуществляется контроль положений механизма, а также какие режимы работы присутствуют в данной схеме.

Структурная схема механизма показана на рисунке 3., где приняты следующие обозначения:

КВ, КН -- контакторы движения: вперёд и назад;

АД -- асинхронный двигатель;

РО -- рабочий орган (каретка);

S1, S2, S3 -- сигналы с конечных выключателей в положении 1, 2, 3;

S4 -- сигнал с кнопки «Пуск» для режима «Автомат»;

S5 -- сигнал с кнопки “Стоп” в режиме «Автомат»;

S6 -- сигнал переключения режима:

1. S6=1, то режим «Автомат»;

2. S6=0, то режим «Наладка»;

S7 -- сигнал с кнопки «Движение вперёд» в режиме «Наладка»;

S8 -- сигнал с кнопки «Движение назад» в режиме «Наладка»;

ПУУ -- проектируемое устройство управления;

УВВ -- устройство выдержки времени;

ХВ -- сигнал управления контактором движения КВ (вперёд);

ХН -- сигнал управления контактором движения КН (назад);

T -- сигнал на начало выдержки времени;

t -- сигнал об окончании выдержки времени.

Рисунок 3. - Функциональная схема механизма.

Привод осуществляется асинхронным короткозамкнутым двигателем.

Управление двигателем производится с помощью контакторов КВ (вперед) и КН (назад).Схема может работать в двух режимах (в режиме «Автомат» и в режиме «Наладка»). Выбор режима производится с помощью сигнала S6, если S6=1, то выбран режим «Автомат», если S6=0, то выбран режим «Наладка».

В режиме автомат выполнение заданного цикла перемещений выполняется при подаче команды “Пуск” (S4=1). Отработка цикла перемещений заканчивается в исходном положении после отработки всего цикла.

Аварийное отключение осуществляется с помощью кнопки “Стоп” (S5).

Для осуществления выдержки времени в заданном положении на выходе заданного устройства формируется сигнал T=1 и поступает в УВВ. После окончания выдержки времени на выходе УВВ формируется сигнал t=1, символизирующий об окончании выдержки времени.

В режиме наладка осуществляется перемещение каретки вперёд или назад при нажатии и удержании кнопок S7 или S8. Контроль положения механизма выполняется с помощью конечных выключателей S1, S2, S3.

Цикл работы данной установки имеет следующий вид:

1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1

Покажем схему прохождения кареткой конечных выключателей в соответствии с заданным циклом работы:

1 2 3

t

t

t

Рисунок 4. - Схема прохождения кареткой конечных выключателей.

На основании полученных результатов можно приступить к словесному описанию установки схемы.

1.1 Словесное описание устройства управления

В режиме автомат (сигнал S6=1) при нажатии на кнопку пуск (сигнал S4=1), при нахождении каретки в исходном положении 1 (сигнал S1=1), включается контактор КВ(сигнал КВ=1 и двигатель (ХВ=1)). Начинается перемещение механизма из положения 1 в положение 2. При отпускании кнопки «Пуск» (сигнал S4=0) контактор КВ остаётся включенным и продолжает движение механизма вперед.

Конечный выключатель S1 выключается (сигнал S1=0), контактор остаётся включенным.

При достижении кареткой положения 2, срабатывает конечный выключатель S2 (сигнал S2=1). Отключается контактор КВ. Включается устройство выдержки времени Т=1, происходит отсчет выдержки времени. По окончании выдержки времени появляется сигнал t=1. Включается контактор КН. Начинается перемещение каретки назад в положение 1.

Конечный выключатель S2 выключается (сигнал S2=0), контактор остается включенным.

При достижении кареткой положения 1 срабатывает конечный выключатель S1 (сигнал S1=1). Отключается контактор КН. Включается устройство выдержки времени Т=1, происходит отсчет выдержки времени. По окончании задержки времени на выходе устройства выдержки времени появляется сигнал t=1. Включается контактор КВ. Начинается перемещение каретки назад в положение 2.

Конечный выключатель S1 выключается (сигнал S1=0), контактор остаётся включенным.

При достижении кареткой положения 2, срабатывает конечный выключатель S2 (сигнал S2=1). Отключается контактор КН. Включается устройство выдержки времени Т=1 и происходит отсчет выдержки времени. По окончании выдержки времени на выходе устройства выдержки времени появляется сигнал t=1. Включается контактор КВ и начинается перемещение каретки вперед в положение 3.

Конечный выключатель S2 выключается (сигнал S2=0) и контактор остается включенным.

При достижении кареткой положения 3 срабатывает конечный выключатель S3 (сигнал S3=1).Отключается контактор КВ.

Включается контактор КН. Начинается перемещение каретки назад в положение 2.

Конечный выключатель S3 выключается (сигнал S3=0), но контактор КН при этом остается включенным и продолжает движение дальше.

При достижении кареткой положения 2, срабатывает конечный выключатель S2 (сигнал S2=1). Контактор КН не отключается и каретка продолжает движение дальше.

Контактор КН включен. Начинается передвижение каретки из положения 2 в положение 1.

Конечный выключатель S2 выключается (сигнал S2=0), контактор остается включенным.

При достижении кареткой положения 1 срабатывает конечный выключатель S1 (сигнал S1=1).Отключается контактор КН.

Подается сигнал об окончании цикла С (С=1). Выключается контактор КН и происходит выключение двигателя (ХН=0).

В режиме «Наладка» S6=0 перемещение механизма происходит при нажатии и удержании кнопок либо «Вперед» (сигнал S7=1), либо «Назад» (сигнал S8=1). В системе управления предусмотрена блокировка. Перемещение каретки в режиме «Наладка» происходит независимо от конечных выключателей. При нажатии на кнопку «Стоп» (сигнал S5=1) происходит остановка привода механизма в любом месте цикла.

1.2 Первоначальная таблица истинности

На основании словесного описания схемы и заданного цикла работы 1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1 строим первоначальную таблицу истинности (таблица 1).

Таблица 1: первоначальная таблица истинности.

Входные сигналы

Выходные сигналы

S4

S1

S2

S3

t

ХВ

ХН

Т

с

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

2. МИНИМИЗАЦИЯ АВТОМАТА

При инженерном проектировании обычно возникает задача оптимизации структуры автомата, т.е. получение экономичной и надежной технической реализации. Это означает, что из двух схем автоматов следует выбирать ту, которая содержит меньшее число элементов, а при одинаковом числе элементов - ту, суммарное число входов используемых элементов которой будет наименьшее. Решение задачи оптимизации структуры автомата связано с проблемой минимизации функции алгебры логики, которую он реализует.

Минимизация - это процесс нахождения такого эквивалентного выражения функции, которая содержит минимальное количество вхождений переменных.

Поскольку в схеме присутствует большое количество входных сигналов, и эти сигналы разделяются (функциональному назначению), целесообразно разделить схему управления на четыре функциональных блока и провести блочный синтез установки схемы.

2.1 Блочный синтез

Блочная структура устройства управления схемы показана на рисунке 5:

Рисунок 5. - Блочная структура устройства управления.

Блок Б1 -- блок автоматного цикла. Его функцией является обработка информации, поступающая на его вход в режиме «Автомат» (S6=1). Блок формирует сигнал, разрешающий отработку цикла (d=1) при нажатии кнопки «Пуск» (S4=1) и отсутствии запрещающих сигналов. Кроме этого блок формирует сигнал об окончании цикла (d=0) при нажатии копки «Стоп» (S5=1) или при поступлении сигнала об окончании цикла (с=1).

Блок Б2 -- блок режима «Наладка». Данный блок производит передачу сигналов от кнопок движения «Вперёд» (S7=1) или «Назад» (S8=1) в режиме «Наладка». Выходными сигналами блока являются сигналы движения «Вперёд» или «Назад» (Zв=1 и Zн=1).

Блок Б3 -- блок выполнения основной программы цикла. Данный блок начинает выполнение цикла при поступлении сигнала «Начало цикла»(d=1). По сигналу с конечных выключателей S1, S2, S3 на выходе блока формируются сигналы движения «Вперёд»(Ув=1) или «Назад» (Ун=1). Кроме этого в заданных положениях на выходе блока формируется сигнал на начало выдержки времени (T=1) для включения устройства выдержки времени (УВВ) и сигнал об окончании цикла перемещений (с=1).

Блок Б4 -- данный блок производит формирование сигналов включения контакторов «Вперёд» (Хв=1) или «Назад» (Хн=1) из сигналов поступающих из блоков Б2 (Zв, Zн) и Б3 (Ув, Ун). Кроме того в блоке должно быть предусмотрено блокировка от одновременного срабатывания контакторов КВ и КН (ХВ=ХН=1).

2.2 Синтез отдельных блоков

2.2.1 Блок автоматного цикла - Блок Б1

Рисунок 6. - Структура блока Б1.

Для формального описания принципа действия блока строим автоматную таблицу. Автоматная таблица - это таблица, строки которой соответствуют исходному состоянию, столбцы соответствуют входным наборам, на пересечении строк и столбцов отмечается номер состояния в которое переходит автомат из данного исходного.

Таблица 2 - Автоматная таблица блока Б1

с

с

с

с

d

S5

S5

S4

S6

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

Реализация блока автоматического цикла в контактном варианте.

Для получения аналитического выражения выходной функции по автоматной таблице строим карту Карно. Для обеспечения памяти, карту Карно строим для входных и выходных переменных.

Таблица 3. - Карта Карно для входных и выходных переменных.

c

c

c

c

S5

S5

S4

S6

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

d

В соответствии с полученным выражением контактная схема будет иметь вид:

Рисунок 7. - Структурная схема блока Б1

Реализация блока автоматического цикла в бесконтактном варианте.

В базисе Шеффера

В соответствии с полученным выражением бесконтактная схема будет иметь вид:

Рисунок 8. - Принципиальная бесконтактная схема для сигнала d.

2.2.2 Блок режима «НАЛАДКА» - Блок Б2

Рисунок 9. - Структура блока Б3.

Для формального описания принципа действия блока строим автоматную таблицу.

Таблица 4. - Автоматная таблица Б2.

S8

S8

S7

S6

0

0

0

0

0

1

0

2

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

2

0

0

0

0

0

0

2

0

0

1

Реализация блока «Наладка» в контактном варианте.

Строим карту Карно для выходного сигнала Zв.

Таблица 5. - Карта Карно для сигнала Zв.

S8

S8

S7

S6

0

0

0

0

0

1

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Zн

1

0

0

0

0

1

0

0

0

Zв

Строим карту Карно для выходного сигнала Zн.

Таблица 6. - Карта Карно для сигнала Zн.

S8

S8

S7

S6

0

0

0

0

0

0

0

1

0

2

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Zн

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Zв

В соответствии с полученными выражениями контактная схема будет иметь вид:

Рисунок 10. - Структурная схема блока Б2.

Реализация блока «Наладка» в бесконтактном варианте.

Для полученных из карт Карно выражений для переменных Zв и Zн составляем логические выражения для бесконтактной схемы в базисе И-НЕ:

В соответствии с полученными выражениями бесконтактная схема будет иметь вид:

Рисунок 11. - Принципиальная бесконтактная схема для сигналов Zв, Zн.

2.2 3Блок выполнения основной программы цикла - Блок Б3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 12. - Структура блока Б3.

Так как блок Б3 имеет сложный алгоритм, то для его описания целесообразно построить избыточную автоматную таблицу. В клетках данной таблицы отмечается приход в данное состояние и выход из него.

2.4. Блок контактов «ВПЕРЕД», «НАЗАД» - Блок Б4

2.4.1 Контактный вариант исполнения схемы

Рисунок 13. - Структура блока Б4.

Таблица 7. - Автоматная таблица блока Б4

YН

YН

YН

YН

YВ

YВ

ZН

ZВ

ХВ

ХН

0

1

~

~

~

~

~

~

0

2

~

~

~

1

0

2

0

0

0

1

1

~

~

~

~

~

~

0

0

~

~

~

1

0

0

0

1

0

2

0

~

~

~

~

~

~

0

2

~

~

~

0

0

2

0

0

1

Таблица 8. - Карта Карно для выходного сигнала ХВ

YН

YН

YН

YН

YВ

YВ

ZН

ZВ

0

1

~

~

~

~

~

~

0

0

~

~

~

1

0

0

0

2

0

~

~

~

~

~

~

0

0

~

~

~

0

0

0

0

|ХН

~

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

|ХВ

|

1

1

~

~

~

~

~

~

0

0

~

~

~

1

0

0

0

|

Таблица 9. - Карта Карно для выходного сигнала ХН

YН

YН

YН

YН

YВ

YВ

ZН

ZВ

0

0

~

~

~

~

~

~

0

1

~

~

~

0

0

1

0

2

0

~

~

~

~

~

~

0

1

~

~

~

0

0

1

0

|ХН

~

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

|ХВ

|

1

0

~

~

~

~

~

~

0

0

~

~

~

0

0

0

0

|

Контактная схема блока будет иметь вид:

Рисунок 14. - Контактная схема для блока Б4

2.4.2 Бесконтактный вариант исполнения схемы

Таблица 10. - Карта Карно для сигнала Хв

Zн

Zв

1

0

0

0

~

~

~

0

|

~

~

~

0

|

| Yн

~

~

~

1

| Yв

Таблица 11. - Карта Карно для сигнала Хн

Zн

Zв

0

0

1

0

~

~

~

1

|

~

~

~

0

|

| Yн

~

~

~

0

| Yв

В базисе И - НЕ:

Бесконтактная схема блока имеет вид:

Рисунок 15.- Принципиальная бесконтактная схема для сигналов Хв, Хн

2.5 Контактный вариант исполнения схемы

2.5.1 Автоматная таблица.

Для формального описания принципа работы блока Б3 строится избыточная автоматная таблица. В каждой строке таблицы указывается приход в данное состояние по соответствующей входной последовательности и выход из этого состояния по возможным входным последовательностям. Значения сигналов Yв, Yн отмечаем по модели Мура в отдельных столбцах. Сигналы Т, с отмечаем по модели Мили в клетках автоматной таблицы.

t

t

t

t

t

t

t

t

Ув

Ун

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

1

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

1

2

00

1

00

0

00

1

0

2

2

00

3

~0

0

00

1

0

3

4

10

3

10

0

~0

0

0

4

5

~0

4

10

0

~0

0

1

5

6

00

5

00

0

00

0

1

6

6

00

7

~0

0

00

0

1

7

8

10

7

10

0

~0

0

0

8

9

~0

8

10

0

~0

1

0

9

10

00

9

00

0

00

1

0

10

10

00

11

~0

0

00

1

0

11

12

10

11

10

0

~0

0

0

12

13

~0

12

10

0

~0

1

0

13

14

00

13

00

0

00

1

0

14

14

00

15

00

0

00

1

0

15

16

00

0

0

16

17

00

16

00

0

00

0

1

17

17

00

18

00

0

00

0

1

18

19

00

18

00

0

00

0

1

19

19

00

20

0~

0

00

0

1

20

20

0~

0

0~

0

0

2.5.2 Составление треугольной таблицы

Целью минимизации является получение эквивалентного автомата с наименьшим числом внутренних состояний. Это позволяет сократить количество элементов памяти и упростить структуру автомата.

Для проведения минимизации используется метод треугольной таблицы. В клетках треугольной таблицы соответствующим образом отмечаются совместимые и несовместимые состояния.

Два состояния называются совместимыми, если в этих состояниях у автомата одинаковые выходы и переходы из этих состояний не противоречивы.

Два состояния называются условно совместимыми, если они совместимы при выполнении условия, связанного переходными из этих состояний.

Таблица 13. - Треугольная таблица.

1

X

2

X

V

3

V

X

X

4

X

X

X

X

5

X

X

X

X

V

6

X

X

X

X

V

V

7

1,7X

X

X

V

X

X

X

8

X

V

V

X

X

X

X

X

9

X

2,10X

2,10X

X

X

X

X

X

V

10

X

2,10X

3,11X

X

X

X

X

X

V

V

11

V

X

X

4,12X

X

X

X

V

X

X

X

12

X

V

V

X

X

X

X

X

9,13V

9,13V

V

X

13

X

2,14V

2,14V

X

X

X

X

X

9,13V

10,14V

10,14V

X

V

14

X

2,14

V

V

X

X

X

X

X

V

10,14V

V

X

V

V

15

V

X

X

V

X

X

X

V

X

X

X

V

X

X

X

16

X

X

X

X

V

6,17V

6,17V

X

X

X

X

X

X

X

X

X

17

X

X

X

X

V

6,17V

V

X

X

X

X

V

X

X

X

X

V

18

X

X

X

X

V

6,19X

6,19

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

17,19V

17,19V

19

X

X

X

X

V

6,19X

7,20

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

17,19V

V

V

20

X

X

X

V

X

X

X

X

X

X

X

V

X

X

X

V

X

X

X

X

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

где X -- не совместимы; V -- совместимы; 2,14 -- условно совместимы.
Выписываем пары и группы совместимых состояний.
Таблица 14. - Таблица совместимых состояний.

4,16,17,18,19

A

11,15,20

B

8,9,10,12,13,14

C

7,11,15

D

5,6,16,17

E

4,5,6

F

3,7,15

G

3,20

H

1,2,8,12,13,14

I

0,3,15

J

0,11

К

Определение минимального класса совместимости.
Для определения минимального класса совместимости строиться таблица покрытия. Строки таблицы соответствуют группам совместимости. Столбцы соответствуют исходным состояниям. На пересечении строк и столбцов в клетках отмечается вхождение данного состояния в данную группу совместимости. В таблице покрытия записывается формула покрытия. Для этого, для каждого состояния записывается дизъюнкция групп совместимости, в которую оно входит. Эти дизъюнкции объединяются через конъюнкцию.
Таблица 15. - Таблица покрытия.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

A

X

X

Х

X

X

B

X

X

Х

C

X

X

X

X

X

X

D

X

X

X

E

X

X

X

X

F

X

Х

X

G

X

X

X

H

X

X

I

X

X

X

X

X

X

J

X

X

X

К

X

X

Ф= (B+H)*A*A*(A+E)*(A+E)*(B+D+G+J)*(C+I)*(C+I)*(C+I)*(B+D+K)*C*C*(C+I)*(D+G)*(E+F)*(E+F)*(A+F)*(G+H+J)*I*I*(J+K)=A*C*I*(B+H)*(B+D+G++J)*(B+D+K)*(D+G)*(E+F)*(E+F)*(G+H+J)*(J+K)=A*C*I*B*G*J*(E+F)=A*C* *I*B*G*J*F
После редукции получаем исправленные состояния:
A. 4, 16, 17, 18, 19 - 6 A. 16, 17, 18, 19 - 6
B. 11, 15, 20 - 5 B. 11, 15, 20 - 5
C. 8, 9, 10, 12, 13, 14 - 4 C. 8, 9, 10, 12, 13, 14 - 4
F. 4, 5, 6 - 3 F. 4, 5, 6 - 3
G. 3, 7, 15 - 2 G. 3, 7 - 2
I. 1, 2, 8, 12, 13, 14 - 1 I. 1, 2 - 1
J. 0, 3, 15 - 0 J. 0 - 0

Для построения минимизированной автоматной таблицы каждой группе присваивается новый номер эквивалентного автомата. В исходной автоматной таблице старые номера заменяются на новые и строчки с одинаковыми номерами объединяются в одну.

Таблица 16. - Минимизированная автоматная таблица для контактной схемы

t

t

t

t

t

t

t

t

Ув

Ун

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

1

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

1

1

00

2

00

1

00

0

00

0

00

1

0

2

3

10

2

10

4

10

2

10

0

~0

0

~0

0

0

3

3

00

3

00

3

10

2

~0

0

~0

0

00

0

00

0

1

4

4

00

4

00

5

00

4

10

5

~0

4

10

0

~0

0

~0

0

00

0

00

1

0

5

6

00

4

10

5

10

5

01

0

0~

0

~0

0

0

6

6

00

6

00

6

00

5

0~

0

0~

0

00

0

00

0

00

0

00

0

1

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1

2.5.3 Кодирование состояний автомата для контактного исполнения схемы

,

.

Произведение разбиений:

Множества порядка единица:

0 - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 - пересечение по 4 состоянию;

1 - 0, 1 - по состоянию 0, 5;

2 - 0, 1, 2 - по состоянию 3;

3 - 2, 3 - по состоянию 0, 4

4 - 2, 4, 5 - по состоянию 2;

5 - 4, 6, 5, 0 -

6 - 5, 6 -

* = ;

.

Таблица 17. - Коды состояний

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

2

0

0

1

0

3

0

1

1

0

4

1

0

1

0

5

0

0

0

1

6

0

1

0

1

2.5.4 Построение автоматного графа для определения и устранения критических состязаний элементов памяти

Устранение критических состязаний

1-2 1-0-2

3-0 3-2-0

4-0 4-2-0

4-5 4-8-7-5

5-4 5-7-8-4

6-0 6-5-0

Для исправления критических состязаний элементов памяти вместо заданного перехода через другое неустойчивое состояние с последовательной сменой кодов. Если такие переходы выполнить невозможно, то вводят дополнительные состояния с неиспользуемым кодом и выполняют переходы через них. Если все коды использованы, вводят дополнительную переменную кодирования.

На основании устраненных критических состязаний получим следующий исправленный автоматный граф:

На основании полученного графа строиться исправленная минимизированная автоматная таблица

Таблица 18. - Исправленная минимизированная таблица для контактной схемы.

t

t

t

t

t

t

t

t

Ув

(Р1)

Ун

(Р2)

Р3

Р4

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

2

~0

1

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

0

0

1

1

00

0

~0

1

00

0

00

0

00

1

0

0

0

2

3

10

2

10

4

10

2

10

0

~0

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

1

0

3

3

00

3

00

3

10

2

~0

2

~0

2

00

2

00

0

1

1

0

4

4

00

4

00

8

00

4

10

8

~0

4

10

2

~0

2

~0

2

00

2

00

1

0

1

0

5

6

00

7

10

5

10

5

01

0

0~

0

~0

0

00

0

00

0

0

0

1

6

6

00

6

00

6

00

5

0~

5

00

5

00

5

00

5

00

0

1

0

1

7

5

00

8

10

5

~0

1

0

0

1

8

7

00

4

10

7

~0

1

0

1

1

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1

2.5.5 Реализация памяти автомата

На основании минимизированной исправленной автоматной таблицы строим карты Карно для УВ, УН, Р3, Р4, Т, с.

Таблица 19. - Карта Карно для выхода УВ

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S33

S33

S2

S2

S121

d

0

0

1

0

0

0

0

0

0

5

0

1

0

0

0

0

0

0

0

Р4

2

0

0

1

00

0

0

0

0

0

0

3

0

0

0

0

0

0

0

Р3

6

0

0

0

0

0

0

0

0

Р4

Ун

Р4

4

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

Р3

8

1

1

1

7

0

1

0

Ув

Р4

1

1

0

1

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Таблица 20. - Карта Карно для выхода УН

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S33

S33

S2

S2

S121

d

0

0

0

0

0

0

0

0

0

5

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Р4

2

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

1

1

1

0

0

0

0

Р3

6

1

1

1

0

0

0

0

0

Р4

Ун

Р4

4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Р3

8

0

0

0

7

0

0

0

Ув

Р4

1

0

0

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Таблица 21. - Карта Карно для выхода Р3

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S33

S33

S2

S2

S121

d

0

1

0

0

0

0

0

0

0

5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Р4

2

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

3

1

1

1

1

1

1

1

Р3

6

0

0

0

0

0

0

0

0

Р4

Ун

Р4

4

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Р3

8

0

1

0

7

0

1

0

Ув

Р4

1

0

0

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Таблица 22. - Карта Карно для выхода Р4

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S33

S33

S2

S2

S121

d

0

0

0

0

0

0

0

0

0

5

1

1

1

1

0

0

0

0

0

Р4

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

0

0

0

0

0

0

0

Р3

6

1

1

1

1

1

1

1

1

Р4

Ун

Р4

4

0

0

1

0

1

0

0

0

0

00

Р3

8

1

0

1

7

1

1

1

Ув

Р4

1

0

0

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Таблица 23. - Карта Карно для выхода Т

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S33

S33

S2

S2

S121

d

0

~

0

0

0

0

0

0

0

5

0

1

1

0

0

~

0

0

0

Р4

2

1

1

1

1

~

0

0

0

0

0

3

0

0

1

~

~

0

0

Р3

6

0

0

0

0

0

0

0

0

Р4

Ун

Р4

4

0

0

0

11

~

1

~

~

0

0

Р3

8

0

1

~

7

0

1

~

Ув

Р4

1

0

~

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Таблица 24. - Карта Карно для выхода с

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S33

S33

S2

S2

S121

d

0

0

0

0

0

0

0

0

0

5

0

0

0

1

~

0

0

0

0

Р4

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

0

0

0

0

0

0

0

Р3

6

0

0

0

~

0

0

0

0

Р4

Ун

Р4

4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Р3

8

0

0

0

7

0

0

0

Ув

Р4

1

0

0

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Таблица 24. - Результат проверки для контактной схемы

d

S1

S2

S3

t

P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

T

С

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Рисунок 18. - Функциональная контактная схема

2.6 Бесконтактное исполнение схемы

t

t

t

t

t

t

t

t

Ув

Ун

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

1

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

1

2

00

1

00

0

00

1

0

2

2

00

3

~0

0

00

1

0

3

4

10

3

10

0

~0

0

0

4

5

~0

4

10

0

~0

0

1

5

6

00

5

00

0

00

0

1

6

6

00

7

~0

0

00

0

1

7

8

10

7

10

0

~0

0

0

8

9

~0

8

10

0

~0

1

0

9

10

00

9

00

0

00

1

0

10

10

00

11

~0

0

00

1

0

11

12

10

11

10

0

~0

0

0

12

13

~0

12

10

0

~0

1

0

13

14

00

13

00

0

00

1

0

14

14

00

15

00

0

00

1

0

15

16

00

15

00

0

00

0

0

16

16

00

17

00

0

00

0

1

17

18

00

17

00

0

00

0

1

18

18

00

19

0~

0

00

0

1

19

19

01

0

0~

0

1

2.6.1 Минимизация автоматной таблицы.

Таблица 26. - Треугольная таблица

X

2

X

2,2V

3

V

X

X

4

X

X

X

X

5

X

X

X

X

5,5V

6

X

X

X

X

V

6,6

V

7

1,7X

X

X

V

X

X

X

8

X

V

V

X

X

X

X

X

9

X

2,10X

2,10X

X

X

X

X

X

9,9V

10

X

2,10X

3,11X

X

X

X

X

X

V

10,10V

11

V

X

X

3,11X

X

X

X

V

X

X

X

12

X

V

V

X

X

X

X

X

9,13V

9,13V

V

X

13

X

2,14V

2,14V

X

X

X

X

X

9,13V

9,13

10,14V

10,14V

X

V

14

X

2,14V

V

X

X

X

X

X

V

10,14V

V

X

V

V

15

X

X

X

X

V

6,16V

6,16V

X

X

X

X

X

X

X

X

16

V

X

X

X

V

6,16V

V

X

X

X

X

X

V

X

X

V

17

X

X

X

X

V

6,18X

6,18X

X

X

X

X

X

X

X

X

16,18V

16,18V

18

X

X

X

X

V

6,18X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

16,18V

V

V

19

X

X

X

V

X

X

X

X

X

X

X

V

X

X

X

X

Х

X

X

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

где: X -- не совместимы; V -- совместимы; 2,10 -- условно совместимы.

Выписываем пары и группы совместимых состояний:

15,16,17,18 - A

8,9,10,12,13,14 - B

11,19 - C

7,11 - D

4,5,6,15,16 - E

4,17,18 - F

3, 19 - G

3,7 - H

1, 2, 8,12,13,14 - I

0,11 - J

0, 3 - K

Нахождение максимальных групп совместимости

Таблица 27. - Таблица покрытия

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

A

X

X

X

X

B

X

X

X

X

X

X

C

X

X

D

X

X

E

X

X

X

X

X

F

X

X

X

G

X

X

H

X

X

I

X

X

X

X

X

X

J

X

X

K

X

X

Ф=(С+G)*(A+F)*(A+F)*(A+E)*(A+E)*(B+I)*(B+I)*(B+I)*(C+D+J)*B*B*(B+I)*(D+H)*E*E*(E+F)*(G+H+K)*I*I*(J+K)=B*E*I*(C+G)*(A+F)*(C+D+J)*(D+H)*(G+H+K)*(J+K)=B*E*I*C*A*H*(J+K)=A*B*C*E*H*I*K.

Находим минимальный класс совместимости.

После редукции получаем исправленные состояния:

15,16,17,18 - 6

8,9,10,12,13,14 - 5

11,19 - 4

4,5,6 - 3

3,7 - 2

1, 2 - 1

0 - 0

Для построения минимизированной автоматной таблицы каждой группе присваивается новый номер эквивалентного автомата. В исходной автоматной таблице старые номера заменяются на новые и строчки с одинаковыми номерами объединяются в одну.

Таблица 28.- Минимизированная автоматная таблица для бесконтактной схемы

t

t

t

t

t

t

t

t

Ув

(Р1)

Ун

(Р2)

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

1

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

1

1

00

2

~0

1

00

0

00

0

00

1

0

2

3

10

2

10

5

10

2

10

0

~0

0

~0

0

0

3

3

00

3

00

3

10

2

~0

0

~0

0

00

0

00

0

1

4

5

10

4

10

4

01

0

0~

0

~0

0

0

5

5

00

5

00

6

00

5

10

4

~0

5

10

0

~0

0

~0

0

00

0

00

1

0

6

6

00

6

00

6

00

4

0~

0

00

0

00

0

00

0

1

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1

2.6.2 Кодирование состояний автомата.

Переменные кодирования берем по внешнему разбиению:

Построение автоматного графа

Автоматный граф строиться для выявления и устранения критических состязаний элементов памяти. Состязание элементов памяти возникает в том случае, если при переходе из состояния в состояние меняют свое значение два и более разряда входа.Коды состояний для минимизированной автоматной таблицы с учётом внешнего разбиения представлены в таблице 3.28

Таблица 29.-Коды состояний

0

0

0

0

1

0

0

1

2

0

1

1

3

1

1

1

4

1

1

0

5

0

1

0

6

1

0

0

Рисунок 20.-Автоматный граф.

Устранение критических состязаний

2 -- 0 (А7,9) 2 -- 1 -- 0

3-- 0 (А10,12,13) 3--2 -- 1 - 0

4-- 0 (А7.9) 4--5-- 0

5--6 (А2) 5 -0 -6

Исправленный автоматный граф изображен на рисунке 21.

Рисунок 21. - Исправленный автоматный граф.

Таблица 30- Исправленная минимизированная таблица для бесконтактной схемы.

t

t

t

t

t

t

t

t

(Р1)

(Р2)

(Р3)

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

6

00

1

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

00

0

0

0

1

1

00

2

~0

1

00

0

00

0

~0

0

~0

0

00

0

00

0

0

1

2

3

10

2

10

5

10

2

10

1

~0

1

~0

1

~0

1

00

1

00

0

1

1

3

3

00

3

00

3

10

2

~0

2

~0

2

00

2

00

1

1

1

4

5

10

4

10

4

01

5

0~

5

~0

1

1

0

5

5

00

5

00

0

00

5

10

4

~0

5

10

0

0~

0

~0

0

~0

0

~0

0

00

0

00

0

1

0

6

6

00

6

00

6

00

4

0~

0

00

0

00

0

00

1

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

1 - 2t - 1t - 2t - 3 - 2 - 1

2.6.2 Поиск переменных кодирования Р1, Р2, Р3, Т, с

Бесконтактную схему этого блока реализуем на базе RS-тригеров. Для этого найдем сигналы, которые будут подаваться на R и S входы триггеров.

Таблица 32- Карта Карно для переменной P1( R1).

t

t

t

t

t

t

t

t

R1

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

0

~

~

~

~

~

~

~

~

1

~

~

~

~

~

~

~

~

2

01

~

~

~

~

~

~

~

~

P3

5

~

~

~

~

0

~

~

~

~~0

~

~

~

P2

4

1

0

0

1

1

3

0

0

0

1

1

1

1

P1

P3

6

0

0

0

0

1

1

1

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 33-Карта Карно для переменной P1( S1).

t

t

t

t

t

t

t

t

S1

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

2

11

0

0

0

0

0

0

0

0

P3

5

0

0

0

0

1

0

0

0

0~

0

0

0

P2

4

0

~

~

0

0

3

~

~

~

0

0

0

0

P1

P3

6

~

~

~

~

1

1

1

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 34-Карта Карно для переменной P2(R2).

t

t

t

t

t

t

t

t

R2

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

~

~

~

~

~

~

~

~

~

1

~

0

~

~

~

~

~

~

2

01

0

0

0

1

1

1

1

1

P3

5

0

0

1

0

0

0

1

1

1~1

1

1

1

P2

4

0

0

0

0

0

3

0

0

0

0

01

0

0

P1

P3

6

~

~

~

0

~

~

~

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 35-Карта Карно для переменной P2 S2)

t

t

t

t

t

t

t

t

S2

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

2

~

~

~

~

0

0

0

0

0

P3

5

~

~

0

~

~

~

0

0

0~0

0

0

0

P2

4

~

~

~

~

~

3

~

~

~

~

~1

~

~

P1

P3

6

0

0

0

1

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 36-Карта Карно для переменной P3 (R3)

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

~

0

~

~

~

~

~

~

~

1

0

0

0

1

1

1

1

1

2

01

0

1

0

0

0

0

0

0

P3

5

~

~

~

~

~

~

~

~

~~

~

~

~

P2

4

~

~

~

~

~

3

0

0

0

0

0

0

0

P1

P3

6

~

~

~

~

~

~

~

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 37-Карта Карно для переменной P3(S3).

t

t

t

t

t

t

t

t

S3

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

~

~

~

0

0

0

0

0

2

~1

~

0

~

~

~

~

~

~

P3

5

0

0

0

0

0

0

0

0

000

0

0

0

P2

4

0

0

0

0

0

3

~

~

~

~

~

~

~

P1

P3

6

0

0

0

0

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 38-Карта Карно для переменной T.

t

t

t

t

t

t

t

t

T

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

~

0

0

~

~

0

0

2

1

1

1

1

~

~

~

0

0

P3

5

0

0

0

1

~

1

01

~

~1

~

0

0

P2

4

1

1

0

0

~

3

0

0

1

~

~1

0

0

P1

P3

6

0

0

0

0

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Таблица 39-Карта Карно для переменной c.

t

t

t

t

t

t

t

t

c

S3

S3

S3

S3

S2

S2

S1

d

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

P3

5

0

0

0

0

0

0

~1

0

010

0

0

0

P2

4

0

0

1

~

0

3

0

0

0

0

01

0

0

P1

P3

6

0

0

0

~

0

0

0

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

Так как кодирование выполняли только по внутренним разбиениям, то необходимо записать функции зависимости YВ и YН от р-разбиений:

Таблица 40-Карта Карно для YВ

Р2

Р1

0

0

1

0

0

0

1

Р3

Таблица 41- Карта Карно для YН

Р2

Р1

1

0

0

0

1

0

0

Р3

Преобразование полученных логических выражений в базис Шеффера:

Для проверки правильности работы управляющего устройства построим проверочную таблицу:

Таблица 42-Проверка работы устройства управления.

d

s1

s2

s3

t

P1

P2

P3

R1

S1

R2

S2

R3

S3

P1

P2

P3

T

c

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

4 Выбор элементов автомата и составление принципиальной схемы автомата для контактного и бесконтактного вариантов исполнения

Таблица 4.1 - Элементы автомата для контактной схемы

Позиционное обозначение

Кол-во

Функциональная схема

Принципиальная схема

Наименование

Тип

S4

SB1

Кнопка “Пуск”

КЕ011

1

S5

SB2

Кнопка “Экстренный останов”

КЕ021

1

S6

SB3

Переключатель режимов “Автомат/Наладка”

ВК44-21-10161-20УХЛ2

1

S7

SB4

Кнопка “Вперед”

КЕ011

1

S8

SB5

Кнопка “Назад”

КЕ011

1

,,

SA1, SA2, SA3

Конечные выключ.

3

,,d, ,P4,t

С, ,

K1=К2, К3=К4, К8, К5=К6, К7,

К9,К10, К11

Промежуточное реле

ПЭ-36-144У3

11

T

KT1

Реле времени

1

KB

Пускатель магнитный нереверсивный

1

KH

Пускатель магнитный нереверсивный

1

Запись K1=K2 говорит о том что контактов на реле К2 ограничено 6-ю, а в схеме требуется большее количество контактов, для этого последовательно с К1 включаем реле К2.

Рисунок 4.1 - Принципиальная контактная схема

5 ПОСТРОЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТА НА БЕСКОНТАКТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Бесконтактный автомат реализуем на ИМС серии K176, серии 1554:

D1- D5 ? К176ЛА7 ? 4 логических элемента “2И-НЕ”

D6-D8? К176ЛА8 ? 3 логических элемента “3И-НЕ”

D9-D11? К176ЛА8 ? 2 логических элемента “4И-НЕ”

D12, D13, D14 - 1554ТР2ТБМ - четыре R-S триггера

Принципиальная схема имеет вид представленный на рисунке 5.6

Рисунок 5.5 - Функциональная бесконтактная схема

Рисунок 5.6 - Принципиальная бесконтактная схема

Список использованных источников

Г. Р. Грейнер. Проектирование бесконтактных управляющих устройств промышленной автоматики. Москва “Энергия”, 1977.

Интегральные микросхемы: справочник; под редакцией Б.В. Тарабина.- Москва “Радио и связь”, 1984.

Л.И. Какуевицкий Т.В. Смирнова. Справочник реле защиты и автоматики. Москва “Энергия”, 1972.

Каталоги “Информэлектро”.

Обозначения условные графические в электрических схемах. ГОСТ 2.755-87.

Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. ГОСТ 2.710-81.

Обозначения условные графические в схемах. ГОСТ 2.743-82.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Разработка схемы управления двигателей прямого и обратного хода с использованием реверсивной муфты и элементов электрической схемы (конечный выключатель, промежуточное реле, магнитный пускатель и реле времени). Построение схемы по логическим выражениям.

    курсовая работа [586,5 K], добавлен 17.02.2012

  • Задачи кинематического исследования. Изображение кинематической схемы механизма в выбранном масштабе. Пример построения плана положений. Скорости и ускорения механизма. Диаграмма перемещений. Графическое дифференцирование. Метод преобразования координат.

    презентация [275,9 K], добавлен 24.02.2014

  • Построение плана механизма. Значения аналогов скоростей. Динамический анализ механизма. Задачи силового исследования рычажного механизма. Определение основных размеров маховика. Синтез кулачкового механизма. Методы определения уравновешивающей силы.

    курсовая работа [67,6 K], добавлен 12.03.2009

  • Построение диаграммы скорости и нагрузочной диаграммы производственного механизма. Расчет механических и электромеханических характеристик для двигательного и тормозного режимов. Схема управления электродвигателем и его проверка по нагреву и перегрузке.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 12.09.2014

  • Порядок построения кинематической схемы рычажного механизма по структурной схеме, коэффициенту изменения скорости выходного звена и величине его полного перемещения. Число подвижных звеньев механизма, построение диаграммы перемещения и плана скоростей.

    курсовая работа [63,4 K], добавлен 11.11.2010

  • Определение сил и моментов, действующих на звенья рычажного механизма и способов уменьшения динамических нагрузок, возникающих во время его действия. Изучение режимов движения механизмов под действием заданных сил. Оценка прочности элементов механизма.

    курсовая работа [155,6 K], добавлен 24.08.2010

  • Динамический, структурный, кинематический и силовой анализ механизма, построение плана скоростей и ускорений. Выбор расчетной схемы и проектный расчет механизма на прочность. Построение эпюр и подбор сечений звена механизма для разных видов сечений.

    курсовая работа [118,9 K], добавлен 18.09.2010

  • Расчет планетарного механизма. Определение чисел зубьев зубчатых колес для обеспечения передаточного отношения, числа сателлитов и геометрических размеров механизма. Расчет максимальных окружных, угловых скоростей звеньев, погрешности графического метода.

    контрольная работа [405,9 K], добавлен 07.03.2015

  • Разработка математических методов и построенных на их основе алгоритмов синтеза законов управления. Обратные задачи динамики в теории автоматического управления. Применение спектрального метода для решения обратных задач динамики, характеристики функций.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2009

  • Термодинамічна схема теплового двигуна. Порівняння довільного циклу і циклу Карно, Отто і Дизеля при однакових ступенях стискання. Схема газотурбінної установки. Процес адіабатного стискання повітря в компресорі. Адіабатний стиск чистого повітря.

    реферат [412,4 K], добавлен 12.08.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.