Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 8

Рис. 5.45.  Запоминающие элементы:

а – на основе триггера; б – на основе реле

С учетом изложенного запишем логические функции включения ре-ле, которые управляют движением гидрофицированной агрегатной головки.

;

.

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 7

Рис. 5.44.  Минимизация логических функций с помощью карт Карно

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 6

В процессе минимизации (рис. 5.44) получены выражения импульсных логических функций.

Запоминающие элементы в виде статических триггеров заменим электромеханическими реле. Чтобы определить правила такой замены, рассмотрим некоторый триггер и некоторое реле, которые формируют один и тот же выходной сигнал  х  (рис. 5.45).

Из рисунка видно, что цепь включения реле (включающая цепь) реализует функцию 

, а цепь выключения реле (выключающая цепь) – функцию 

.  Общая функция включения реле определяется по формуле

,

где   

– функция включения триггера;

– инверсная функция выключения триггера;

х – замыкающий контакт реле  х.

Важно отметить, что функция  Fx  включающей цепи выражена в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ) и при состязаниях цепей может создавать только нулевые всплески, а функция 

 выключающей цепи представляет собой конъюнктивную нормальную форму (КНФ) и поэтому может создавать только единичные всплески (5.6). В том и в другом случае возможные состязания цепей в комбинационных схемах не нарушают нормальной работы реле.

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 5

В соответствии с начальной циклограммой построена реализуемая циклограмма (рис. 5.42).

Рис. 5.42.  Реализуемая циклограмма гидрофицированной агрегатной головки

Чтобы облегчить минимизацию логических функций, на рис. 5.43 показано расположение используемых конституент на карте Карно.

Рис. 5.43.  Расположение конституент на карте Карно

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 4

Заметим, что повторение веса «0» входных переменных в 6-м и в 8-м тактах допустимо, так как в этих же тактах повторяется и состояние выходных переменных.

С целью сокращения числа элементов памяти повторение веса «0» во

2-м и в 4-м тактах также искусственно сделано допустимым за счет того, что в указанных тактах логические функции 

  и 

  имеют запрещенные состояния.

В результате для получения реализуемой циклограммы достаточно применить только один элемент памяти, роль которого выполняет выходной элемент  х  (рис. 5.41).

Рис. 5.41.  Введение в дискретную систему управления элемента памяти

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 3

Таблица включений дискретной системы управления имеет следующий вид:

Таблица включений.

1.	а = 1	Если  Р = 1, то  Fx = 1,  Fu = 1	Вперед быстро
2.	а = 0
3.	b = 1		Вперед медленно
4.	b = 0
5.	c = 1		Назад быстро
6.	c = 0
7.	b = 1
8.	b = 0

В соответствии с таблицей включений построена начальная циклограмма (рис. 5.40).

Рис. 5.40.  Начальная циклограмма гидрофицированной агрегатной головки

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 2

Направление движения агрегатной головки можно задавать с помощью гидравлического распределителя (сигнал х), причем движения штока цилиндра  Ц  вперед и назад ограничены жесткими упорами.

Для регулирования скорости рабочей подачи предусмотрен дроссель  Др, который во время быстрых перемещений шунтируется другим гидравлическим распределителем (сигнал у).

Чтобы предотвратить в дискретной системе управления состязания цепей, целесообразно на первоначальном этапе синтеза использовать импульсные логические функции в сочетании с запоминающими элементами в виде статических 
RS-триггеров (рис. 5.39).

Рис. 5.39.  Первоначальная схема системы управления

гидрофицированной агрегатной головкой

Особенности синтеза релейно-контактных систем управления. Часть 1

В настоящее время системы управления на электромеханических реле применяются редко. Вместе с тем языки релейно-контактных схем широко распространены при программировании логических контроллеров. Это объясняется тем, что релейные структуры имеют определенные преимущества перед схемами на бесконтактных логических элементах. В частности, в релейных схемах легче анализировать последовательность протекания автоматического цикла, обнаруживать явления «гонок», «состязаний» и др.

Таким образом, релейно-контактный вариант системы управления можно рассматривать как промежуточную модель, которую затем легко перевести на бесконтактные логические элементы.

Синтез релейно-контактных систем управления имеет свои особенности, которые мы рассмотрим на примере дискретной системы управления гидрофицированной агрегатной головкой (рис. 5.38).

Автоматический цикл управления агрегатной головкой имеет следующую последовательность:

x

y

Рис. 5.38.  Гидрофицированная агрегатная головка: Ц – гидравлический цилиндр; Др – дроссель; А, В, С – путевые выключатели

Непрерывные и прерывистые логические функции. Часть 13

После минимизации логические функции  fx,  fy,  fu  и  fv  принимают такой же вид, как и в первом варианте.

Минимизируем последнюю логическую функцию  fm  (рис. 5.34).

Рис. 5.34.  Минимизация функции  fm

Рассмотрим полученную функцию  fmв релейно-контактном исполнении (рис. 5.35).

Рис. 5.35.  Релейно-контактное исполнение функции

Непрерывные и прерывистые логические функции. Часть 12

Анализ её работы показывает, что в данной системе управления критических состязаний не происходит. Однако результат будет иным, если несколько изменить структуру системы. Назначим включение элемента памяти (m = 16) в 3-м такте, а выключение – в 7-м такте. В результате получим второй вариант реализуемой циклограммы (рис. 5.33).

Рис. 5.32.  Релейно-контактная система управления электрифицированной агрегатной головкой

Рис. 5.33.  Второй вариант реализуемой циклограммы