3. Блочный синтез
Поскольку в схеме присутствует большое количество входных сигналов, и эти сигналы разделяются (функциональному назначению), целесообразно разделить схему управления на четыре функциональных блока. Блочная структура устройства управления представлена на рис. 3:
Б2
Б1
Б3
УВВ
Б4
S8
S7
S6
S4
S5
Хв
Хн
S3
S2
S1
t
T
Zв
Zн
Ув
Ун
d
c
Рисунок 3.Блочная схема проектируемого устройства
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).
4. Синтез отдельных блоков
4.1. Синтез блока, формирующего команду отработки автоматического цикла б1
Б1
с
S5
S4
S6
d
Рисунок 4. Входные и выходные сигнала блока Б1
Для формального описания принципа действия блока строим автоматную таблицу:
Таблица 1
Автоматная таблица входов и переходов 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 |
Данная таблица является минимизированной, т. к. содержит два состояния два состояния, которые несовместимы между собой по выходам. В качестве кодов состояний можно использовать значение выходной переменной d.
Для определения логического выражения для выходных переменных построим карту Карно (табл. 2)
Таблица 2
Карта Карно для сигнала d
|
|
|
|
с |
|
|
|
с |
|
|
|
с |
|
|
|
с |
|
d
|
|
|
|
|
|
S5 |
|
|
|
|
|
|
S5 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
S4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
S6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0с |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1с |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
По карте Карно запишем минимизированное выражение для переменных d.
Преобразуем полученное выражение в базисе операции Шеффера.
Функциональная схема блока Б1 представлена на рис. 5.
Рисунок 5. Функциональная схема блока Б1 на элементах И-НЕ