Синтез структурних і функціональних схем дискретних автоматів для автоматизації виробничих процесів лісової та деревообробної промисловості

Алгебра логіки - математична основа цифрової електроніки й обчислювальної техніки. Графічні визначення логічних елементів. Спрощена схема елемента 2І-НЕ. Елементи дискретної автоматики на інтегральних мікросхемах. Класифікація пристроїв керування.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 30.01.2014
Размер файла 511,6 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

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Автоматизація виробничих процесів є на сьогодні передовим напрямком розвитку сучасної техніки лісової та деревообробної промисловості. В зв'язку з специфікою виробництва в лісовій промисловості переважають дискретні системи керування, що характеризуються використанням дискретних логічних схем керування технологічними процесами, а також дискретних методів прийому, передачі, переробки і зберігання інформації. Вони займають вагоме місце і в деревообробній промисловості, де широко розвиваються системи автоматичного регулювання.

Синтез логічних схем керування - це найбільш трудомістка операція в питанні створення дискретних систем. Основою побудови дискретних автоматів (ДА) з метою отримання їх структурної схеми мінімальної складності є інтегральні мікросхеми, але в якості вхідних елементів можуть використовуватися контактні перемикачі, безконтактні кінцеві вимикачі, а в якості вихідних - різного типу індикаторні пристрої, підсилювачі, контактори і т.д. Узгодження вхідних та вихідних сигналів, а також їх перетворення проводиться за допомогою відповідних перетворювачів та пристроїв формування сигналів.

В методичних вказівках показана методика синтезу структурних і функціональних схем дискретних автоматів, приведені основні параметри, позначення та принципи роботи інтегральних мікросхем загально промислового використання (К 155 і КМ 155), кінцевих вимикачів, елементів індикації, схем перетворювачів сигналів і формування імпульсів, викладені питання побудови принципових схем дискретних автоматів з пам'яттю і без пам'яті, а також методи технічного синтезу принципових схем за вихідними логічними виразами функціонування ДА.

1. Аналіз будови, параметрів і принципів роботи інтегральних мікросхем, що реалізують логіку I-АБО-НЕ

В даний час у зв'язку з бурхливим розвитком науки і техніки широке застосування одержали схемотехнології, які активно застосовуються в інтегральних схемах.

Математичною основою цифрової електроніки й обчислювальної техніки є алгебра логіки чи булева алгебра (по імені англійського математика Джона Буля). У булевій алгебрі незалежні змінні чи аргументи (X) приймають тільки два значення: 0 чи 1. Залежні змінні чи функції (Y) також можуть приймати тільки одне з двох значень: 0 чи 1. Функція алгебри логіки (ФАЛ) представляється у вигляді:

Y = F (X1; X2; X3 ... XN).

Логічний елемент - це електронний пристрій, що реалізує одну з логічних операцій. Логічні елементи являють собою електронні пристрої, у яких оброблювана інформація закодована у вигляді двійкових чисел, відображуваних напругою (сигналом) високого і низького рівня. Термін «логічні» прийшов в електроніку з алгебри логіки, що оперує зі змінними величинами і їхніми функціями, що можуть приймати тільки два значення: «істинно» чи «хибно». Для позначення істинності та хибності висловлень використовують відповідно символи 1 чи 0. Кожна логічна перемінна може приймати тільки одне значення: 1 чи 0. Ці двійкові змінні і функції від них називаються логічними змінними і логічними функціями. Пристрої, що реалізують логічні функції, називаються логічними чи цифровими пристроями.

Таблиця 1.

Транзисторно-транзисторна логіка (ТТЛ, TTL) - різновид цифрових логічних мікросхем, побудованих на основі біполярних транзисторів і резисторів. Назва транзисторно-транзисторний виникло через те, що транзистори використовуються як для виконання логічних функцій ( І, АБО,НЕ), так і для посилення вихідного сигналу (на відміну від Резисторно-транзисторної і діод-транзисторної логіки).

Найпростіший базовий елемент ТТЛ виконує логічну операцію І-НЕ, в принципі повторює структуру ДТЛ мікросхем і в той же час за рахунок використання многоеміттерного транзистора, об'єднує властивості діода і транзисторного підсилювача, що дозволяє збільшити швидкодію, знизити споживану потужність і вдосконалити технологію виготовлення мікросхеми.

ТТЛ набула широкого поширення в комп'ютерах, електронних музичних інструментах, а також в контрольно-вимірювальній апаратурі і автоматиці (КВП). Завдяки широкому розповсюдженню ТТЛ вхідні і вихідні ланцюги електронного обладнання часто виконуються сумісними по електричним характеристикам з ТТЛ. Максимальна напруга в схемах з ТТЛ може досягати 24В, однак це призводить до великого рівня паразитного сигналу. Досить малий рівень паразитного сигналу при збереженні достатньої ефективності досягається при напрузі 5В, тому дана цифра і увійшла в технічний регламент ТТЛ.

Важливість ТТЛ полягає в тому, що ТТЛ-мікросхеми виявилися більш придатні для масового виробництва і при цьому перевершували за параметрами раніше випускалися серії мікросхем (Резисторно-транзисторна і діод-транзисторна логіка).

Рисунок 1 - Спрощена схема елемента 2І-НЕ

Принцип роботи ТТЛ з простим інвертором:

Біполярні транзистори можуть працювати в режимах: відсічення, нормально активний, інверсно активний і насичення. У інверсно активному режимі емітерний перехід закритий, а колекторний перехід відкритий. У інверсному режимі коефіцієнт підсилення транзистора значно менше, ніж у нормальному режимі, через несиметричного конструктивного виконання переходів база-колектор та база-емітер. При нульовому рівні на якому вході многоеміттерного транзистора VT1 (на спрощеній схемі - ліворуч) він працює в нормальному режимі і формує на базі VT2 потенціал близький до нуля. У цьому стані неосновні носії з бази VT2 розсмоктуються не тільки через колектор, але і через відкритий VT1.

Якщо нуль подається на один із входів VT1, то спостерігається максимальний вхідний струм

I = (E-0, 7) / R1.

У цьому випадку через інші емітерні переходи може спостерігатися паразитний струм. Якщо на всі входи надходить рівень логічної одиниці, то VT1 виявиться інверсно-включеним, струм R1 тече через колектор VT1 в базу VT2, на виході формується нуль.

Якщо резистор R2 не використовується, то ми маємо справу з елементом з відкритим колектором, у якого в умовному позначенні використовується додатковий символ.

Рисунок 2 - Логічний елемент 3І-НЕ в серії мікросхем 74LS (К155)

ТТЛ-логіка (як і ТТЛШ) є прямим спадкоємцем ДТЛ і використовує той же принцип дії. Вхідний ТТЛ-транзистор (на відміну від звичайного) має декілька, зазвичай від 2 до 8, емітерів. Ці емітери виконують роль вхідних діодів (якщо порівнювати з ДТЛ). Многоеміттерний транзистор в порівнянні з застосовувалася в схемах ДТЛ зборкою з окремих діодів займає менше місця на кристалі і забезпечує більш високу швидкодію. Слід зазначити, що в мікросхемах ТТЛШ, починаючи з серії 74LS, замість многеміттерного транзистора використовується зборка діодів Шотткі (серія 74LS) або PNP транзистори в поєднанні з діодами Шотткі (серії 74AS, 74ALS), так що фактично відбулося повернення до ДТЛ. Назва ТТЛ заслужено носять лише серії 74, 74H, 74L, 74S, містять многоеміттерний транзистор. Все більш пізні серії многоеміттерного транзистора не містять, фактично є ДТЛ і носять назву ТТЛШ (ТТЛ Шоттки) лише "за традицією", будучи розвитком саме ДТЛ.

Елементи дискретної автоматики на інтегральних мікросхемах.

Із дискретних елементів промислової автоматики та обчислювальної техніки в останні роки великий розвиток отримали інтегральні схеми - ІС. Володіючи високою надійністю, малою вартістю і габаритами, а також широкими функціональними можливостями, вони витіснили більшість, якщо не всі аналогічні елементи, що випускалися до цього. За ступенем інтеграції ці схеми поділяються на класи інтеграції. Критерієм поділу є коефіцієнт інтеграції схеми Кі;

Кі = lgN,

де N - число елементів даної схеми. Якщо 0 < Ki < 1, то маємо інтегральні схеми першого класу, ИС1; якщо 1 < Ki < 2 - інтегральні схеми другого класу, ИС2, і так дальше.

Згідно однієї із прийнятих систем класифікації за функціональним призначенням інтегральні схеми розділені на 15 класів, кожний з яких складається із ряду (від одного до семи) груп. Класи і групи позначаються буквами, які в більшості випадків відображають назву класу (Г - генератор, Л - логічна схема, У - підсилювач і т.д.) або групи (А - амплітудні, аналогові, Д - діодні, дешифратори, динамічні, Р - регістри і т.д.).

Таблиця 2 - Функціональна класифікація ІС

Клас

Група

Позначення

Найменування

Позначення

Найменування

Г

Генератори

Ф

Сигналів спеціальної форми

И

Елементи арифметичних і дискретних пристроїв

Д

Е

К

Л

Р

С

Ш

Дешифратори

Лічильники

Комбіновані

Напівсуматори

Регістри

Суматори

Шифратори

К

Електронні ключі

Д

Т

Э

Діодні

Транзисторні

Оптоелектронні

Л

Логічні схеми

А

Е

И

Л

Н

Р

С

Схеми І-НЕ

Схеми АБО-НЕ

Схеми И

Схеми АБО

Схеми НЕ

Схеми И-АБО-НЕ

Схеми І-АБО

Н

Набір елементів

Д

Т

Декодувальних

Транзисторів

П

Перетворювачі

Д

К

Декодувальні

Кодувальні

Т

Тріггери

Д

К

М

Ш

Динамічні

З комбінованим запуском

D-тріггери

Шмітта

У

Підсилювачі

И

Э

Імпульсні

Повторювальні

Для зручності орієнтації серед елементів, що випускаються промисловістю і застосовуються для автоматизації виробничих процесів, в таблиці 1 приведені позначення та найменування деяких класів і груп елементів.

Інтегральні схеми широкого застосування в своєму умовному позначенні мають першу букву К. Найбільше розповсюдження в області промислової автоматики отримали елементи серії К155 і КМ155. Логічні елементи цієї серії реалізовані на транзисторно-транзисторній логіці ТТЛ. Всі елементи серії К155 або КМ 155 довільного ступеня інтеграції працюють від джерела живлення напругою +5 В. Логічній одиниці відповідає напруга не менша 2,4 В, логічному нулю - не більше 0,4 В. Діапазон робочої температури для елементів серії К155 від -10 до +70 0С. Мінімальне напрацювання на відмову 12-15 тис. годин. Для елементів серії КМ 55 діапазон робочої температури від -45 до +85 0С.

Логічні елементи серії К155.

До логічних елементів серії К155 відносяться мікросхеми, що реалізують логічні функції І-НЕ на два, три, чотири, вісім входів; елементи типу І-АБО-НЕ; елементи інверсії НЕ; логічного додавання АБО і інші аналогічні елементи. Як правило, в одному корпусі мікросхеми розміщено декілька таких логічних елементів, в основному від одного до чотирьох. Умовні графічні позначення деяких елементів і логічні функції, що реалізуються ними, приведені в таблиці 2. Позиційні позначення елементів на принципових схемах включають букву D, номер корпуса і порядковий номер елемента в цьому корпусі. Наприклад, D1.2 означає елемент 2 в першому корпусі.

Базовим елементом мікросхем серії К155 є елемент, що реалізує логічну функцію І-НЕ. В табл. 2 показана мікросхема К155ЛА3, що містить чотири елементи І-НЕ на два входи кожний. Використовуючи цей елемент, не важко отримати схеми, що реалізують найпростіші логічні функції. Для цього достатньо скористуватися правилами подвійного заперечення і де Моргана.

Логічні елементи мікросхем К155ЛА7 і К155ЛА8 використовуються в якості елементів індикації (ЛА7) і елементів контролю (ЛА8). Вони мають відкритий колекторний вихід, а елементи індикації володіють підвищеною навантажувальною здатністю. Остання властивість відображається при позначенні елемента знаком трикутника. Вихідний струм логічного нуля для елементів контролю - до 16 мА, для елементів індикації - до 30 мА. Вихідний струм логічної одиниці для обох елементів - не більше 0,2 мА.

Навантажувальна здатність (коефіцієнт розгалуження за виходом) як правило рівна 10. Коефіцієнт об'єднання елементів за входом - 8 або 10.

До перетворювачів відносять пристрої, які перетворюють сигнал однієї фізичної природи в сигнал іншої фізичної природи. Формувачі (формувальні пристрої) формують із сигналу деякої фізичної природи сигнал такої ж самої фізичної природи, але з іншими ознаками.

2. Аналіз методів синтезу логічних об'єктів керування об'єктами автоматизації

Пристроєм керування називається функціональна частина комп'ютера, яка призначена для автоматичного керування обчислювальним процесом за допомогою послідовності керуючих і синхронізуючих сигналів. Пристрій керування забезпечує координацію роботи всіх функціональних вузлів комп'ютера в процесі виконання програми.

Пристрої керування класифікують за такими ознаками:

* програмною орієнтацією -- універсальні та спеціалізовані;

* принципом вироблення сигналів у часі -- синхронні та асинхронні;

* способом побудови КА -- із схемною або програмною логікою;

* способом реалізації машинних команд -- централізовані або змішані;

* методом зберігання програм -- з використанням ОП чи з введенням зовні;

* порядком проходження команд -- з природним або довільним порядком;

* числом рівнів керуванням -- одно- та багаторівневі.

Керуючі автомати із схемною логікою.

Термін "автомат" використовують двояко. У техніці з поняттям "автомат" пов'язують деякий пристрій, який здатний виконувати визначені функції без втручання людини або за її обмеженою участю. У другому, широкому аспекті, автомат -- це математична модель, яка відображає фізичні або абстрактні явища найрізноманітнішої природи (обчислювальні машини, системи керування і зв'язку, лінгвістика та ін.). Універсальність теорії автоматів дозволяє розглядати з єдиного погляду різні об'єкти, встановлювати зв'язки і аналогії між ними, переносити результати досліджень з однієї області в іншу. Узагальненим прикладом цифрового автомата є комп'ютер, який здійснює приймання, зберігання і перетворення дискретної інформації за заданими алгоритмами.

Загальна теорія автоматів поділяється на абстрактну і структурну. Абстрактна теорія вивчає поведінку автомата відносно зовнішнього середовища і не розглядає способів його побудови. Структурна теорія автоматів вивчає способи побудови логічних схем автоматів на основі алгоритму, заданого на абстрактному рівні.

Абстрактний автомат як систему задають впорядкованою сукупністю шести об'єктів {X, Y, Z, д, л, z1}, де:

X = {х1,х2, ... , хm} -- множина вхідних сигналів;

Y = {у1,у2, ... ,yn} -- множина вихідних сигналів;

Z = {z1,z2, … ,zn} -- множина внутрішніх станів, які визначаються пам'яттю автомата;

д -- функція переходів, яка задає відображення множин X·Z>Z;

л -- функція виходів, яка задає відображення множин X·Z>Y або Z>Y;

z1 -- початковий стан автомата.

Множини X, Y, Z називаються алфавітами, а їхні елементи -- буквами. Послідовності вхідних та вихідних букв створюють відповідно вхідні та вихідні слова.

Поняття "пам'ять" (внутрішні стійкі стани) автомата введено для описування систем, сигнали на виходах яких залежать як від вхідних сигналів в даний момент часу, так і від попередньої історії розвитку процесу. Взагалі множина стійких станів автомата -- це сукупність поточних значень фізичних параметрів елементів пам'яті (наприклад, напруга на виходах тригерів), яка зберігається до надходження відповідного вхідного сигналу. Внутрішній стан автомата відповідає деякій пам'яті про минуле і дозволяє усувати час як явну змінну і виражати вихідні сигнали як функцію входів і пам'яті.

Автомат працює в дискретному часі й перехід із стану в стан здійснюється миттєво. За способом введення дискретного часу автомати поділяються на синхронні та асинхронні. У синхронних автоматах дискретний час задають генератором синхросигналів: t = 0, 1, 2,..., де t -- номер машинного такту. В асинхронних автоматах моменти переходу із одного стану в інший попередньо не визначені й залежать від деяких подій. В таких автоматах інтервал дискретності змінний.

У теорії найповніше описані й на практиці широко застосовуються синхронні автомати.

Загальні принципи синтезу дискретних систем керування.

У випадку розробки схем дискретного керування, загальна методика їх складання передбачає наступний порядок:

формулюється задача, конкретизуються умови роботи схеми керування;

за допомогою логічних функцій НЕ, І, АБО здійснюється математичний опис умов роботи схеми;

для складних логічних систем на першій стадії етапу математичного опису складається таблиця станів системи, що проектується та проводиться перевірка складеної схеми керування;

складаються функціональні схеми, що реалізують окремі логічні рівняння. Створення функціональних схем супроводжується застосуванням елементарних методів мінімізації за допомогою використання сигналів, отриманих в одній частковій функціональній схемі, яка є реалізацією одного рівняння в інших аналогічних схемах.

після побудови схеми проводиться перевірка правильності її роботи за допомогою таблиці станів і дається оцінка кількості задіяних в схемі елементів;

перетворення функціональної схеми керування в принципову.

3. Синтез дискретного автомата без пам'яті

Дискретний автомат має чотири входи (прямі значення a, b, c, d) і один вихід у.

Складаємо функціональну схему дискретного автомата.

Записуємо логічний вираз вихідної величини дискретного автомата

Записуємо отриманий логічний вираз в ДДНФ:

Складаємо таблицю станів дискретного автомата (таблиця 3). Таблиця має 6 стовпчиків і 16 рядків. Присвоюємо вхідним сигналам вагу:

a-20, b-21, c-22,d-23.

Таблиця 3. Стани дискретного автомата

Вхідні сигнали та їх вага

Вага стану

a

b

c

d

y

20

21

22

23

0

-

-

-

-

0

1

+

-

-

-

1

2

-

+

-

-

0

3

+

+

-

-

0

4

-

-

+

-

1

5

+

-

+

-

0

6

-

+

+

-

1

7

+

+

+

-

0

8

-

-

-

+

0

9

+

-

-

+

1

10

-

+

-

+

0

11

+

+

-

+

0

12

-

-

+

+

0

13

+

-

+

+

1

14

-

+

+

+

0

15

+

+

+

+

0

Після заповнення лівих п'яти стовпчиків таблиці звертаємось до ДДНФ логічного виразу.

Сума всіх ваг робочих станів дискретного автомата дорівнює

1+4+6+9+13= 33.

Синтез функціональної схеми дискретного автомата завершений, сума ваги робочих станів дискретного автомата рівна 33.

Побудова принципової схеми дискретного автомата.

Задано логічний вираз.

Розв'язок.

Виражаємо задане логічне рівняння через функції І-НЕ, оскільки елементи мікросхем типу ЛА реалізують логічні функції І-НЕ:

1 спосіб:

обчислювальний цифровий дискретний інтегральний

Рисунок 3 - Функціональна схема дискретного автомата в базисі НЕ, І, АБО.

2 спосіб:

Якщо попередньо застосовувати до логічної суми (dvc) перетворення де Моргана, то отримаємо:

Рисунок 4 - Функціональна схема дискретного автомата в базисі І-НЕ

Проаналізувавши перший і другий варіант логічного виразу ми з'ясували, що у першому випадку (рис. 3) нам потрібно чотири три входових елементів 3І-НЕ, і три двох входових елементів 2І-НЕ, які використовуються в якості інверторів вхідних сигналів. В свою чергу для реалізації другої схеми нам потрібно п'ять двох входових елементів 2І-НЕ, і два три входових елементів 3І-НЕ. Звідси ми бачимо, що другий варіант більш підходящий. Оскільки для нього потрібно одну мікросхему ЛА3 і одну мікросхему ЛА4.

Отже, синтез дискретного автомата проводимо за останнім логічним виразом.

Отримаємо функціональну схему дискретного автомата (рис. 4).

Для побудови принципової схеми вибираємо одну мікросхему К155ЛА3 і одну К155ЛА4. Мікросхеми ЛА3 містить чотири двох входові елементи 2І-НЕ, у випадку об'єднання входів, дозволяють отримати інвертори для сигналів a, b, c, d. Мікросхема ЛА4 містить три тривходових елементи 3І-НЕ.

Заміняємо елементи функціональної схеми позначеннями вибраних елементів (рис. 5).

Рисунок 5 - Принципова схема дискретного автомата без пам'яті

Розмічаємо входи елементів задіяних мікросхем. Нумерація вводів мікросхем, що використовується, наведена на рис. 6. Проставляємо позиційне позначення елементів. Отримаємо принципову схему дискретного автомата.

Рисунок 6 - Умовні позначення мікросхем класу ЛА

Проводимо аналіз умов функціонування дискретного автомата, виконуючи пункти в, г, д, е методики синтезу функціональної схеми. Рівність суми ваги робочих станів принципової схеми дискретного автомата та його функціональної схеми підтверджують правильність логічного синтезу ДА.

Технічна реалізація синтезованої схеми дискретного автомата можлива, оскільки:

- в синтезованій схемі коефіцієнт об'єднання входів елементів не більше 2. В логічних елементах мікросхем типу ЛА можливе об'єднання 8-10 входів;

- коефіцієнт розгалуження задіяних елементів рівний 3, що значно менше нормативного значення Кр=10.

Висновок: синтезована схема дискретного автомата працездатна.

Проводимо перевірку роботи дискретного автомата в середовищі Zelio Soft2, використовуючи ДДНФ виразу і таблицю 3.

4. Синтез принципової схеми дискретного автомата з пам'яттю

Використовуються формувачі вхідних сигналів F(+A), F(+B), F(+C).

Перетворювачем вихідної величини є перетворювач типу РТ. Логічними елементами є мікросхеми серії К155 типу ЛА.

Розв'язок:

Виразимо логічні рівняння ДА через логічні функції І-НЕ:

Зображуємо функціональну схему власне дискретного автомата за допомогою функціональних логічних елементів І-НЕ (рис. 7).

Рисунок 7 - Функціональна схема дискретного автомата

Доповнюємо отриману функціональну схему зображенням формувачів і перетворювача. Формувачі F(+A), F(+B), F(+C) в початковому положенні мають на виході сигнали, що описуються прямими значеннями змінних a, b, c, які співпадають із значеннями відповідних змінних функціональної схеми (див. рис. 7). Тому входи, які позначаються через a, b, c, безпосередньо підключаємо до виходів перетворювачів F(+A), F(+B), F(+C) ( див. рис. 8).

Рисунок 8 - Повна функціональна схема дискретного автомата

Перетворюємо повну функціональну схему в принципову. Вибираємо конкретний тип мікросхем серії К155. Елементи D2.1, D2.2, D2.3, D2.4, D3.1, D3.2, D3.3, D3.4 повної функціональної схеми заміняємо ІМС типу ЛА3, що реалізують функції І-НЕ на два входи; елементи D1.1, D1.2, D1.3 заміняємо на елементи ІМС типу ЛА4, що реалізують функцію І-НЕ на три входи. Позначення їх принциповими схемами формувачів і перетворювачів вихідної величини заміняємо і отримаємо принципову схему, показану на рис. 9.

Умови функціонування синтезованої схеми перевіряємо за допомогою таблиці включень.

За принциповою схемою ДА запишемо логічні вирази змінних x i d відповідно, що утворюють елемент пам'яті, та вихідної змінної z:

Змінні, що знаходяться в правих частинах виразів, ототожнюємо із приймальними елементами A, B, C, D, X.

В ліву частину таблиці включень помістимо логічні вирази для змінних x i d, далі приймальні елементи A, B, C, D, X, потім вираз вихідної змінної у (див. табл. 4).

Таблиця 4 - Таблиця включень

Логічні вирази,

ТАКТИ

елементи

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

Елементи

1

A

-

+

+

+

+

+

+

+

-

-

-

2

B

-

-

+

+

+

+

-

-

-

-

-

4

C

-

-

-

-

-

+

+

-

-

-

-

8

X

-

-

-

+

+

+

+

+

+

+

-

16

D

+

+

+

+

-

-

-

-

-

+

+

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

Вага стану

16

17

19

27

11

15

13

9

8

24

16

Визначення ваги стану дає 16, що записується у нижню клітинку такту 0.

Дискретний автомат в десятому такті має вагу стану, однакову із вагою стану нульового такта. Таким чином, синтезована принципова схема задовольняє заданим умовам функціонування дискретного автомата.

Висновок

Синтез логічних схем керування - це найбільш трудомістка операція в питанні створення дискретних систем. Основою побудови дискретних автоматів (ДА) з метою отримання їх структурної схеми мінімальної складності є інтегральні мікросхеми, але в якості вхідних елементів можуть використовуватися контактні перемикачі, безконтактні кінцеві вимикачі, а в якості вихідних - різного типу індикаторні пристрої, підсилювачі, контактори і т.д. Узгодження вхідних та вихідних сигналів, а також їх перетворення проводиться за допомогою відповідних перетворювачів та пристроїв формування сигналів.

В методичних вказівках показана методика синтезу структурних і функціональних схем дискретних автоматів, приведені основні параметри, позначення та принципи роботи інтегральних мікросхем загально промислового використання (К 155 і КМ 155), кінцевих вимикачів, елементів індикації, схем перетворювачів сигналів і формування імпульсів, викладені питання побудови принципових схем дискретних автоматів з пам'яттю і без пам'яті, а також методи технічного синтезу принципових схем за вихідними логічними виразами функціонування ДА.

Методичні вказівки призначені для виконання курсового проекту з дисципліни «Основи автоматики і автоматизація виробничих процесів» для студентів спеціальності 7.092501: “ Автоматизація технологічних процесів і виробництв ”. Вони можуть бути використані під нас виконання курсових робіт з інших дисциплін та ході дипломного проектування у випадку розробки пристроїв і систем контролю та керування процесами лісової промисловості.

Література

Д.Б. Головко, К.Г. Рего, Ю.О. Скрипник. Автоматика і автоматизація технологічних процесів: Підручник - К.: Либідь, 1997. - 232с.

Д.Л. Дудюк, Т.В. Іванишин Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни « Основи автоматики і автоматизації виробничих процесів» для студентів спеціальності 7.092501: “Автоматизація технологічних процесів і виробництв”.

Н.И. Подлесный, В.Г. Рубанов. Элементы систем автоматического управления и контроля: Учебник - К.: Выща школа, 1991. - 461с.

Н.А. Скурихин., Яхонтов Ю.К. Инженерные методы синтеза дискретных автоматов: Учебное пособие - Л.: ЛТА, 1984. - 24с.

В.С. Гутников. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергия, 1980. - 376с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Характеристика електронного підсилювача на інтегральних мікросхемах. Розробка тригерного пристрою на логічних елементах для реалізації двоходової функції. Сутність коефіцієнта підсилення вихідного каскаду. Мінімізація функцій за допомогою карт Карно.

    курсовая работа [596,5 K], добавлен 05.04.2015

  • Автоматизована система керування технологічним процесом пастеризації молока. Використання мікропроцесорної та обчислювальної техніки. Управління процесом переробки сировини по технологічному потоку. Застосування програмованих логічних контролерів.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.04.2014

  • Проект комплексної електрифікації виробничих процесів кормоцеху з вибором електрообладнання і засобів автоматизації лінії приготування грубих кормів. Технологія виробничих процесів та організація виробництва. Розрахунок економічної ефективності проекту.

    дипломная работа [227,7 K], добавлен 25.08.2010

  • Структурний синтез як перехід від формалізованого алгоритму керування. Розробка технологічної установки схеми керування. Схема керування асинхронним двигуном з коротко замкнутим ротором і двома статорними обмотками. Механічні характеристики двигуна.

    курсовая работа [74,2 K], добавлен 22.12.2010

  • Властивості та функціональне призначення елементів системи автоматичного керування. Принцип дії, функціональна схема, рівняння динаміки. Синтез коректувального пристрою методом логарифмічних частотних характеристик. Граничний коефіцієнт підсилення.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.09.2013

  • Класифікація та типи токарних верстатів, їх різновиди та функціональні особливості. Опис технологічного процесу та вузлів, вимоги до електроприводу і автоматики. Вибір двигуна головного приводу верстата, схема керування ним. Апарати захисту і автоматики.

    курсовая работа [303,5 K], добавлен 05.04.2015

  • Сучасний стан робототехніки, її можливості. Структура і класифікація промислових роботів, їх основні технічні показники, конструкції. Типи маніпуляторів, їх захватні пристрої, приводи і елементи автоматики, системи керування, точність позиціонування.

    курсовая работа [4,4 M], добавлен 13.09.2009

  • Вивчення класифікаційних ознак, визначаючих конкретний проект: масштаб, терміни реалізації, якість, обмеженість ресурсів, місце й умови реалізації проекту. Аналіз основних видів проектів (мега-, мультипроект), їх структурних елементів та життєвого циклу.

    реферат [25,1 K], добавлен 13.05.2010

  • Вибір системи регулювання температури в тунельній печі при випаленні керамічної цегли. Технічні засоби автоматизації, послідовність розрахунку електричних, гідравлічних і пневматичних виконавчих пристроїв. Розрахунок автоматизованої системи управління.

    курсовая работа [961,3 K], добавлен 03.02.2010

  • Ознайомлення з системою автоматизації технологічних процесів. Обґрунтування вибору модифікації приладів і контролера, їх технічна характеристика. Принципи розробки та опис принципової схеми. Особливості розрахунку та монтажу щитів і перетворювачів.

    дипломная работа [1,0 M], добавлен 20.03.2011

  • Аналіз вимог стандартів ДСТУ ISO 9001 та ДСТУ ISO 10012 щодо систем керування засобів вимірювальної техніки. Рекомендації щодо розробки та впровадження системи керування засобами вимірювальної техніки та нормативного забезпечення на підприємстві.

    дипломная работа [519,8 K], добавлен 24.12.2012

  • Особливості об’єктів автоматизації харчової промисловості. Принципова технологічна схема барабанного котла. Характеристика бурякоцукрового заводу, стадії виробництво цукру. Технологічна схема тракту подачі буряка та відділення очищення дифузійного соку.

    курсовая работа [4,6 M], добавлен 04.04.2012

  • Автоматизація виробничих процесів у металургії. Ефективність впровадження нових систем автоматизації полягає в економії палива і зменшенні втрат металу в угар, збільшення виробничої здатності печей, підтверджує необхідність проведення модернізації.

    отчет по практике [62,1 K], добавлен 30.03.2009

  • Привідні характеристики стаціонарних транспортерів. Елементи автоматизації стаціонарних транспортерів. Схема керування транспортером-роздавачем. Електропривід вантажопійомних машин. Режими роботи механічного і електричного обладнання кранових механізмів.

    реферат [2,1 M], добавлен 21.02.2011

  • Огляд сучасного стану текстильної промисловості України. Загальна характеристика заданого асортименту тканини. Розгляд основних правил підбору виду переплетення для заданого асортименту. Визначення структурних показників та проектування кромок тканини.

    курсовая работа [339,7 K], добавлен 19.09.2014

  • Побудова математичних моделей об'єктів керування. Вибір пристроїв незмінної та змінної частин. Вирішення задачі аналізу чи синтезу. Принцип роботи змішувальної установки основі одноконтурних систем регулювання. Синтез автоматичної системи регулювання.

    курсовая работа [301,9 K], добавлен 22.02.2011

  • Характеристика об'єкта автоматизації з параметричним аналізом. Вибір та короткий опис принципу дії первинних перетворювачів (чутливих елементів) для вимірювання основних технологічних параметрів. Складання специфікації на прилади та засоби автоматизації.

    контрольная работа [113,9 K], добавлен 05.12.2012

  • Налагоджування засобів вимірювання і систем технологічного контролю. Загально-станційна автоматика насосної станції. Вихідні матеріали для розробки монтажних креслень і схем системи автоматизації. Вибір та обґрунтування щитів для засобів автоматизації.

    курсовая работа [367,8 K], добавлен 23.03.2017

  • Розрахунок механічної характеристики робочої машини. Визначення режиму роботи електродвигуна. Вибір апаратури керування і захисту, комплектних пристроїв. Визначення часу нагрівання електродвигуна. Визначення потужності і вибір типу електродвигуна.

    контрольная работа [43,8 K], добавлен 17.03.2015

  • Метрологічне забезпечення, інформація, вимірювання, метрологія: визначення і взаємозв’язок. Системи фізичних величин і одиниць вимірювань. Визначення, основні елементи і підготовка процесу вимірювання. Вибір фізичної моделі об’єкта вимірювання.

    реферат [147,4 K], добавлен 14.01.2009

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.