Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин, страница 52

139,а), последовательным соединением электрических контактов (рис. 139, б) и мебраниым реле УСЭ!1ПА при включения его по схеме, указанной на рис. 139, е Условия реализуемости тактограммы и определение числа элементов памяти. Синтез системы управления цо пути состоит в проектировании схемы соединения логических элементов, обеспечива- ' Операцию сломеннн называют ннаглн пнзъюнкпней н абознзчвют символом У.

' Оперению умнаменнн нззывзют нногдв нонъюннцней н обознзчзют сняв злом А. 249 9 — 1349 юших выполнение заданной тактограммы. Но надо предварительно проверить ее реализуемость. Тактограмма считается реализуемой, если наборы входных сигналов в начале каждого такта движения различны. Рассмотрим, например, реализуемость тактограммы системы управления тремя механизмами: М1, М2 и Мй (рис.

140), Входные сигналы подаютси от вынлючателей, называемых гам к да гюг ем конечными илн путевыми. и ЮЭЫ магйггу г г з ~ 4 г а Каждый механизм имеет г.=! два выключателя; один из них нажимается в ниж- г' г ием (на тактограмме) по- з а ложении исполнительного нз органа, другой — в верх- нем. На тактограмме попачю г а,г г,г ~ а Гйа казаны значения сигналоа хь хэ н хз от чателей, нажимаемых в м !м м а з нижнем положении (!в нажат, 0 — не нажэт). Рас. 14а Значения сигналов хь Хэ и х, от выключателен нажнмаемых в верхнем положении, на тактограмме не показываютси, так как их всегда можно определить как инверсные по отношению к сигналам хь ха и ха (когда олин из выключателей какого-ли-.

бо механизма нажат, другой не нажат). Из тактограммы видно, что в начале тактов 1 и 3 наборы вход- ных сигналов совпадают (х,=!, ха=1, ха=1), т. е. тактограмма не ,реализуема, так как одна и та же комбннапия сигналов должна вызывать различные движения механизмов: в начале первого такта приводится в движение механизм М1, а н начале третьего — механизм Му. Для того чтобы не было совпадаюших наборов входных сигналов, т. е. для перевода тактограммы в реализуемую, введем лополнительный сигнал г от устройства, называемого элементом памяти (сокрашенно — памятью).

Сигнал з=! соответствует включенной памяти, сигнал х 0 — выключенной памяти. Включение памяти произведем в начале второго такта движения, а выключение — в начале шестого. Тогда наборы входных сигналов кь хз, ха н з в начале каждого такта движения оказываютси различными, т. е. тактограмма становится реализуемой. В отсутствии совпадающих наборов входных сигналов можно убедиться также, если рассматривать их как числа, записанные в двоичной системе (читая снизу вверх). Для перевола их в десятичную систему входному сигналу от механизма М( приписываем вес, равный 2а= 1, сигналу от механизма М2 — вес 2'=2, сигналу от механизма МЗ вЂ” вес 2'=4 и от памяти — 2'=8.

Сумма сигналов, умноженных на их веса, дает искомое число в десятичной системе, которое называется весом состояния. Подсчет весов состояния без Твалнпп 9 Сы о нв» (ло» «н «П Н нн»во » н» П внл» я П вынл» м М! «впвред юз М! «нв»пл» ЛЛ2 «впврвх ЛЗ2 «ннввд» МЗ «впор«д» МЗ «пвввд» у У» Л Уг Уп УТ У» УТ О О О О О О О О О О О 3 О О памяти показывает их совпадение в тактах 1 и д. Веса состояний с памятью во всех тактах различны. Возможны н другие варианты выбора тактов для включения и выключения памяти.

В данном примере можно выключать память также в начале или пятого, или четвертого тактов. В общем случае может потребоваться не один, а несколько элементов памяти. Таблица включений. Первый этап сннтеаа систем управления по пути состоит в установлении функциональной связи между входными н выходными сигналами в виде таблицы включения, в которой аргументами являются сигналы от конечных выключателей и элементов памяти, а функциями — сигналы к движению исполнительных органов и к включению и выключению памяти. При составлении таблицы включений систем управления с элементами памяти необходимо иметь в виду, что сначала изменяется комбинация сигналов от конечных выключателей, а затем включается или выключается элемент памяти. Например, для тактограммы (рис.

!40) в начале второго ~акта движения сначала появляется набор (х,=б, хв=1, хв=1, з=б), вызывающий включение памяти, а уже затем появляетси набор (х,=б, х»=1, хв=1, з=1), вызывающий обратный ход механизма Мй Отсюда следует, что число различных наборов входных сигналов (число состояний) в системах управления с памятью больше числа тактов движения. Поэтому будем различать такты движения и логические такты. Логическ и м т а к т о м называется промежуток времена, в течение которого не меняется состояние ни одного из логических элементов, включая и элементы памяти, Логические такты н наборы входных сигналов в этих тактах (состояния) будем обозначать теми же числами, что и такты движения, с прибавлением букв а н б для тех тактов, в начале которых включается нли выключается память.

В нашем примере таблица включений (табл. 9) содержит 8 состояний (логическпх тактов] при 6 тактах движения, так как в начале тактов движения 2 и 6 имеется по два логических такта 2а (включение элемента памяти), 2б (сигнал к обратному ходу механизма М!] и ба (выключеиие элемента памяти), бб (сигиал к обратному ходу механизма МЗ).

Верхняя часть таблицы включения повторяет входные сигналы, указаяные ранее при определении реализуемости тактограммы. Нижняя часть таблицы содержит сигналы на включение ), и выключение ) 2 элемента памяти, а также выходные сигналы к движению исполнительных органов механизмов М!, М2 и МЗ: «вперед» (по тактограмме — вверх) и «назад». Сигналы «вперед» обозначены через (ь (ь 1», сигналы «назад» вЂ” через УГ» Уй Ух. Заполнение этой части таблицы состоит в вынвлении рабочих, запрещенных и безразличных наборов двоичных аргументов. Рабочие, запрещенные и безразличные маборы значений двоичных аргументов. Р а 0 очи м набором значений двоичных аргументов (рабочим состоянием) для данной функции ( называетсн такой набор, при котором значение функциа обязательно должно быть равно единице ((=-1).

В системах управления рабочее состояние есть та комбиаация входных сигналов, при которой должен появаться сигнал на данном выходе. 3 а яре шепа ы и набором значений двоичных аргументов (запрещенным состоянием) для данной функции ( называется такой набор, при котором значение функции обязательно должно быть равно пулю ()=О). Все остальные наборы (состояния), кроме рабочих и запрещенных, называются б е з р а з л и ч н ы и и. Появление сигналов от этих наборов не влияет на действие системы управления, т. е.

в этих состояниях может быть и (=-1, я (=О. Другими словами, прн рабочем состоянии необходимо иметь сигнал к выполнению данного действия, при запрещенном — нельзя иметь этот сигнал, а при безразличном— безразлично, имеется ли этот сигнал нли нет, В рассматриваемом примере все устройства для включения н выключения памяти, а также для пуска механизмов «вперед» и «назад» не переключаются при снятии сигнала.

Например, после включения памяти (сигнал )») она остается включенаой до тех пор, пока не поступит сигнал П на выключение памяти. При этом условии в табл. 9 для каждой выходной фуякцнп будет только одно рабочее состояние, при котором эта функция должна быть равна единице, После простановки единиц в рабочих состояниях делаем прочерки в безразличных состояниях, т. е. а тех состояниях, следующих за рабочим, прн которых может повторяться (или не повторяться) сигнал на выполнение действия, соответствующего данной фупкцин.

Все остальные состояния являются запрещенными, и длн них выходные функции должны быть равны нулю. НапРимеР, длЯ фУнкции гм выРажающей сигнал на включение элемента памяти, ставим единицу в такте уа, так как в этом такте должна включаться память. В тактах уб, 3, 4, 5 делаем прочерки, так как в этих тактах элемент памяти уже включен и он остается включенным как при повторении сигнала на включение =!), так и при отсутствии его ()с=0).

Во всех остальных тактах ставим нули, так как в этих тактах включать память нельзя (в такте ба память ныключается и должна оставаться выключенной в тактах бб н!). Составление формул включения и нх упрощение. Второй этап синтеза систем управления по пути состоит в составлении формул включения, т. е. формул, показывающих, при каких входных сигналах получается выходной сигнал к включению данного устройства. Составление формул м~ включения сводится к нахождению алгебрап- ьй ческого вида двоичной г 7 функции по значениям аргументов в рабочем 4 3 состоянии.

В формулы включения не входят мг сигналы от того мехам аизма нли элемента памяти, для которого со- 7 .в- ставляется формула. Нзпример, при составс ленин формул включения и выключения элемента памяти не учитыю вается значение сигна- ла х, так как сигнал на ,6 включение всегда попа- ется при а=0, а сигнал на выключеаие — прм з=1. Аналогично прн составлении формул 5, ~ включения для мехах ,',~ низма М! не учитыва77775;777 кь для механизма Му в значения сигналя кз и т. д.

В табл. 10 для расРчс. 741 сматриваемого примера выписаны входные сиг- налы, которые должны учитываться при составлении каждой формулы включения, и значения этих сигналов в рабочих и запрещенных состояниях. По значениям входных сигналов в рабочих состояниях составлены формулы включения в виде логического произве- 253 Таблица \О Еер у Вк ю *не ренте ~ ««ерещ ннне Выдр е л е уерещен не 1 1 1 1 10 0' 1 П «внл.» У,=.«1 У,=-Х1«2«З П выхл.» 10011 1! 000 1110 1 0 М1 «зверел» х з:з У1 =. «ЗХ У«=«2«З« М1 «нззлд» Хз х 1 0 0 1 ! уз=хзхзх Уз:=х«х«л 11100 00110 1" 1 1 М2 ннеред» Х1 «з 0' 1 М2 «назад Х1 «1 е УУ=«,хз. 1 Ое 1 1001 1111 0011 МЗ вперед» Х1 Хз л Уз -е2 УЗ вЂ” -Хз« Л 1 0 11 0 1 1 МЗ «назад» «, «2 Уз =Х!х2 уз-= х * т*нунрущщее денна этих сигналов, причем значению О соответствует инверсное значение аргумента.