ЧАСТЬ 2
Постановка задачи
Задачей второй части курсовой работы является синтез системы логического управления сложной механической системы, состоящей из трех сигнальных датчиков SQ1 – SQ3 и шести исполнительных механизмов M1 – M6. Последовательность работы устройства задана соответствующей диаграммой.
| № такта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 4 | SQ1 | | | | | | |
| | | | | | | ||
| 2 | SQ2 | | | | | | |
| | | | | | | ||
| 1 | SQ3 | | | | | | |
| | | | | | | ||
| Di | 6 | 3 | 6 | 1 | 4 | 7 | |
| Mi | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Табл. 6 Диаграмма работы механической системы
Задача управления заключается в последовательном включении исполнительных механизмов M1 – M6 при заданной комбинации включения датчиков SQ1.–.SQ3. Кроме того, должен индицироваться на семисегментном табло номер включенного исполнительного механизма.
Если представить комбинацию сигналов от датчиков как двоичный трехразрядный код Di=SQ1SQ2SQ3, то алгоритм работы устройства можно представить в виде табл. 7
| Входные сигналы датчиков SQ1SQ2SQ3 | Номер исполнительного механизма | Индицируемая цифра семисегментного индикатора |
| D1 | M1 | 1 |
| D2 | M2 | 2 |
| D3 | M3 | 3 |
| D4 | M4 | 4 |
| D5 | M5 | 5 |
| D6 | M6 | 6 |
Табл. 7 Представление алгоритма работы устройства
Для проверки правильности работы синтезированного устройства управления необходимо также синтезировать эмулятор работы датчиков, который будет выдавать заданную последовательность сигналов SQ1.–.SQ3.
Исходные данные
| Входные сигналы датчиков SQ1SQ2SQ3 № варианта | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 |
| 11 | 6 | 3 | 6 | 1 | 4 | 7 |
Табл. 8 Исходные данные, согласно варианту задания
Ход работы
Словесная формулировка требуемого алгоритма управления.
Устройство работает следующим образом:
При включении устройство устанавливается в начальное состояние.
Работа устройства начинается после нажатия кнопки «Пуск». При этом на табло устройства индицируется буква «П».
При подаче на вход сигналов от датчиков SQ1.–.SQ3 устройство управления включает соответствующие электроприводы исполнительных механизмов M1 – M6 и индицирует на семисегментном табло соответствующий номер включенного механизма.
При этом автомат работает циклически, то есть после кода D6 на вход устройства подается код D1.
При нарушении последовательности входных сигналов от датчиков в устройстве включается аварийная сигнализация «Сбой» и работа устройства останавливается.
Аварийная сигнализация сбрасывается кнопкой «Сброс», которая переводит систему управления в исходное состояние.
Для возобновления работы устройства необходимо нажать кнопку «Пуск».
Для каждого варианта задается своя индивидуальная последовательность двоичных наборов D1, D2, D3, D4, D5, D6. При этом трехразрядный двоичный набор Di=SQ1SQ2SQ3 представлен с помощью эквивалентной десятичной цифры. Так, например, если Di=5, то это соответствует двоичному набору SQ1SQ2SQ3=101, то есть SQ1=1, SQ2=0 и SQ3=1.
Выбор датчиков и исполнительных механизмов, обозначения сигналов.
Датчики:
датчики состояния SQ1 – SQ3.
Исполнительные механизмы (ИМ):
электроприводы исполнительных (ИМ) механизмов M1 – M6;
аварийная сигнализация;
цифровая индикация.
Входные сигналы:
SQ1, SQ2, SQ3 – сигналы датчиков состояния;
SQП – сигнал «Пуск» - включения устройства управления;
Yсб – сигнал сброса аварийной сигнализации.
Выходные сигналы:
US1 – US6 включение двигателей электроприводов ИМ;
F1 – F7 сигналы включения семисегментного индикатора
IС – включение сигнализации «Сбой» на ПУ.
Для всех входных и выходных сигналов примем следующие обозначения: прямая форма обозначения переменной сигнала будет обозначать, что он равен логической единице (то есть – это сигнал включения), а инверсная форма обозначения будет обозначать, что сигнал равен логическому нулю (то есть – это сигнал выключения). Например: SQ1 =1 (включено),
(выключено).
Рис. 6 Структура устройства логического управления (УЛУ)
Структурно-технологическая схема системы управления
Упрощенная структурно-технологическая схема системы управления приведена на рис. 7.
Рис. 7 Упрощенная структурно-технологическая схема системы управления
Формализация алгоритма управления с помощью графа переходов.
Структура графа переходов, построенная на основании словесной формы описания алгоритма работу СЛУ и принятых обозначений всех входных и выходных сигналов, представлена на рис. 8
Рис. 8 Структура графа переходов СЛУ
Синтез управляющего логического устройства с позиционной структурой
1. Синтез блока памяти (БП) – определяем количество элементов памяти
= 9.2. Синтез блока логических условий (БЛУ)
Структурные формулы включающих и выключающих сигналов.
| триггер T0  ; | триггер T01  ; . |
| триггер T1  ; ; | триггер T2  ; ; |
| триггер T3  ; ; | триггер T4  ; ; |
| триггер T5  ; ; | триггер T6  ; ; |
| триггер T7  ; . |  ; ; ; ; ; ; ; . |
Табл. 9 Структурные формулы управляющих триггерами сигналов
Синтез блока выходов БВ (на логических элементах):
| а) управление исполнительными механизмами | б) управление аварийной сигнализацией |
| Us1=a1; Us2=a2; Us3=a3; Us4=a4; Us5=a5; Us6=a6. | Iс=a7 |
1 2 3