Артоболевский И.И. - Теория механизмов и машин, страница 122

е. рассматривается релейное устройство с па. мятью, то вводятся соответствующие элементам памяти дополнительные входные каналы ун у„..., у„которым присваивают веса 2 2и+1 2»~+» и т д Введение элементов памяти продолжают до тех пор, пока любой комбинации основных входных сигналов (х,, х,, ..., х ) и дополнительных входных сигналов (у,, у.„..., у,) не будет соответствовать одно значение выхода, ибо только в последнем случае таблица включений, или тактограмма, реализуема. В частности, тактограмма, приведенная выше (см. таблицу !3), реализуема.

7'. Для однотактных релейных устройств можно указать следующий порядок синтеза. 1. Записать условия работы релейного устройства на обычном языке. 2. Изобразить «черный ящик», указав входы и выходы (под «черным ящиком» понимается система любой физической природы, для которой известны, т. е. заданы илн доступны наблю- б02 гл, аа.

Синтез логических схем систем УпРАВлениЯ Таблица 13 дению, только входы и выходы, а структура и значения параметров ее элементов неизвестны. 3. Выписать условия .работы системы в виде таблицы соответствий значений входа и выхода (таблицы логических условий), таблицы включений, или тактограммы. 4. Пользуясь таблицей нли тактограммой, получить логические формулы для каждого из выходов и по возможности их минимизировать и унифицировать. 5.

Построить структурную схему релейного устройства. б. Перейти от структурной схемы к конкретной конструктивной реализации (к электрической, гидравлической, пневматичь ской или механической схеме). » 126. элементы АлГеБРы лОГики. синтез Релейных схем воз 8'. рассмотрим пример составления фрагмента структурной схемы релейного устройства, управляющего участком автоматической линии. Участок состоит из: технологических машин № 1, № 2 и № 3, работающих независимо друг от друга параллельно в линии и осуществляющих одну и ту же обработку одних и тех же объектов; общего для всех трех машин накопителя, в который поступают объекты после обработки на любой из трех указанных машин; конвейеров № ! и № 2, работающих независимо друг от друга параллельно в линии и обеспечивающих отвод объектов из накопителя на последующую обработку.

Условия автоматической работы участка состоят в следующем: конвейер № 1 должен быть включен, если в работе находится одна из трех параллельно работающих технологических машин № 1, № 2 н № 3; конвейер № 2 должен быть включен, если в работе находятся любые две из трех указанных машин; Конвейеры № 1 и № 2 должны быть включены, если в работе нахо- ««Р«н»««« дятся все три машины. Обозначим сигналы от машин № 1, № 2 и № 3 (т. е.

входные сигналы) соответственно к„х, и х,. Наличие сигнала соответствует, во-первых, нахождению машины в работе и, во-вторыт, значению х, = 1 (для 1 = 1; 2; 3). Отсутствие сигнала соответствует, во-первых, нахождению машины в остановленном состоянии и, во-вторых, значению х, = О. Обозначим сигналы к конвейерам № 1 и № 2 (т. е. выходные сигналы) соответственно 7, и (». Наличие сигнала соответствует, во-первых, нахождению конвейера во включенном состоянии и, во-вторых, значению ~~ — — 1 (для 1 = 1; 2). Отсутствие сигнала соответствует, во-первых, нахождению конвейера в выключенном состоянии и, во-вторых, значению ~~ = О.

«Черный ящик», имеющий входы, через иоторые поступают сигналы от машин №№ 1 — 3, и выходы, через которые пос»упают сигналы к конвейерам № 1 и № 2, показан на рис. 29.!. Таблица логических условий (таблица 14) представляет собой формализованную запись исходных условий. Логические формулы составляются следующим образом, например, для 1, = 1 (ситуации №№ 1 — 3 и № 7). Если х, = 1, и х, = О (т.

е. х, = 1), и к, = О (т. е. х, = 1), или х, = О (т. е. х, = 1), и х» = 1, и х, = О (т. е. х« = 1), или х, = О, (т. е. х, = 1), и к, = О (т. е. х, = 1), и х» = 1, или х, = 1, и к, = 1, и х« = 1, то 7» = 1. Следовательно, "»х»"з +»»хз + х»х»х» + х»х«х». (29.!) бе4 Гл. Яа. синтез лОГических схем систем УпРАВлениЯ Таблица 14 Значения сигналов Номен еоаможноа ситуации выходные входные .сг Аналогично для (я = 1 (ситуации №№ 4 — 7): ~Я = Х,Х,ХЯ + Х,Х,ХЯ + Х,Х,ХЯ + Х,Х,ХЯ. (29,2) гя — хтхяха + х)хяхя + хтхямв + хяхяха + хахяхз + хтхяха ш х,хз (х,.+ х,) + х,х, (х, + х,) + х,х, (х, + х,) ее ее х,х, + х,х, + х,х,.

(29.3) Упростим формулу (29,1) и постараемся унифицировать ее с окончательной формой выражения (29.3). Припишем к правой части формулы (29.!) выражение в виде слагаемых «+х,х,х, + х,х,х, + х,х,х, + хях,х, + х,хвх, + хяхзхяа, каждое из которых, имеющее форму ааб, равно О, так кака а =О, а 06=0, Перепишем формулу (29.1) с учетом добавленных членов и подвергнем ее преобразованию.' ~я = х,хахз + хгхнха + х,хзхз + х,х,х, + + хтхахя + хт уха + хяхяха + хяхяхз + хзхзхя + хахзхя х, (х,х, + х,х, + х,х,) + х, (х,х, + х,х, + х,х,) + +х,(хх,+ хх,+хх)+ххх, ее йа (ХЯ + ХЯ + Хз) (ХЯХЯ + ХЯХЯ + ХЯХа) + ХЯХЯХЯ.

9'. Начнем упрощение с формулы (29.2), для чего припишем дважды к ее правой части выражение «+х,х,х,». Поскольку х,х,х, + х,х,х, =— х,х,х„то зто не изменит записанного логического условия. Получаем (с учетом того, что х+ х = 1, а 1 х = х): й гйу. логнчвскнв элементы еов Выражение Х,ха + х,х, + х„х, преобразуем, применив, вопервых, трижды закон преобразования отрицаний, а, во-вторых, распределительный закон: Х,Х, + Х2ХО + Х,Ха Ы (Х, + Хе) + (Х, + Х,) + (Х, + Х,) ЬН ы (х, + х,) (х, + х,) + (х, + х,) ьч (х, + х,) (хт + хв) (х, + х,) н вз (х, + х») (х, + х,х,) = (х,ха + х,х, + х,х,).

Окончательно получаем формулу 12 = (х, + х, + х,) (х,х, + х,х„+ х,х„) + х,х,х„'29.4) у которой содержимое второй скобки совпадает с правой частью окончательной формы выражения (29.3), что делает формулы Рнс. 22.2. Структурная схема (блок.схеыа~ релейного устройства (29.3) н (29.4) унифицированными по форме. Следовательно, одни и те же элементы релейного устройства могут быть использованы для реализации логических функций по обеим формулам, т.

е. формулам (29.3) н (29.4). Структурная схема (блок-схема) релейного устройства, реализующего формулы (29.3) н (29.4), показана на рнс. 29.2, где использованы следующие элементы: один элемент «не», 3 элемента «нлн» и 5 элементов «н» (всего 9 элементов). Если бы формулы (29.3) н (29.4) не были унифицированы, потребовалось бы 13 элементов. $ 127. Логические элементы 1'. Как указывалось в 5 126, 1' для конструктивной реализации блок-схемы релейного устройства могут быть использованы любые элементы: механические н электрнческне реле; ааа Гл. «р.

СИНТЕЗ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ электромагнитные реле; мембранные пневмореле, входящие в состав универсальной унифицированной системы промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА); элементы системы модулей струйной техники (СМСТ); плунжерные (золотниковые) пневмо- и гидрораспределители и т. д. Рассмотрим некоторые из этих элементов.

2'. Назовем логическим влементом устройство, которое может иметь два устойчивых состояния. Первое состояние будем обозначать цифрой О, а второе состояние — цифрой 1. Нетрудно видеть, что любой механизм с одной степенью свободы может удовлетворять этим условиям, если Рне. »в.в. Логвчеенне операторы повтореввв: а) лагвчесннй мевввнвм: б) путевой вынлючатель: а) магнитное реле; в) мембранное реле УСЭППА соблюдены условия устойчивости положений входных и выходных его звеньев. В электрических (электромагнитных) элементах цифра О означает «нет тока», а цифра 1 — «есть ток». В пневматических элементах цифра О означает «нет давления», а цифра !в «есть давлениев и т.

д. Тогда очевидно, что с помощью логических элементов могут осуществляться операции, основанные на вышеизложенной теории булевых функций, т. е. действия, описывае« мые словами «да», «не», «и», «или». Совокупность логических эле. ментов для выполнения заданных логических операций называется логической функцией. Рассмотрим некоторые виды логических элементов. 3'. На рис. 29.3 показаны логические элементы для выполнения операции «да», т. е.