Расчет устройства логического управления систем автоматики, страница 3

Последовательность применения метода циклограмм предусматривает вначале построение циклограмм по словесному описанию -технологическому заданию, а затем составление по выполненной циклограмме алгебраического выражения - алгоритма функционирования УЛУ. Алгебраические выражения составляются для каждого выходного или промежуточного элемента и затем объединяются для всего УЛУ.

Важную роль в методе циклограмм играют условия, вызывающие изменение состояния элемента. Они возникают во включающеми отключающем тактах и называются условиями срабатывания во включающем такте f’ и условиями несрабатывания в отключающем такте f’’. В условие срабатывания входит сигнал элемента, изменяющего свое состояние во включающем такте, в условие несрабатывания - в отключающем такте. Если одновременно много элементов изменяют свое состояние, формируя условие (функции) срабатывания, или несрабатывания, то достаточно использовать только один из них.

Основная структурная формула методациклограмм записывается ввиде

Это выражение следует понимать так: конъюнкция условия (функции) срабатывания элемента Z и инверсия условия (функции) несрабатывания того ее элемента дают алгебраическую зависимость - структурную формулу работа этого элемента.

Если технологическое задание требует нескольких периодов включения и отключения какого-либо выходного элемента, то условия срабатывания и несрабатывания составляются для каждого периода.

Для первого можно записать:; для второго:  и т.д.

 Тогда общая формула выходного или промежуточного элемента записывается так:

Чаще всего работа системы, полученной по циклограмме в соответствии с формулами), не удовлетворяет технологическим требованиям, заданию на функционирование. В формулы приходится вводить промежуточные элементы или элементы ''самоблокировка", т.е. необходимо, чтобы в схеме была память. Для использования выражений в соответствии с методом циклограмм нужно выполнить четыре проверки. Первая проверка заключается в анализе существования записанных ранее условий срабатывания f’ в течение всего включающего периода. Если f' неизменна в этом периоде, то условия срабатывания достаточны. Если же функция f’, вторично изменяет свое значение в течение включающего периода, то необходимо ввести в схему дополнительный элемент p или обеспечить самоблокировку (при контактной схеме), запоминание состояния (триггер при бесконтактной схеме). Сигнал дополнительного (промежуточного) элемента или самоблокировка (памяти) приписывается к условию несрабатывания f’' в виде логического произведения pf’’ или при самоблокировке zf’’, что с точки зрения записи равносильно памяти с использованием триггера при бесконтактной реализации. Тогда для n-го периода включения выражение будет иметь вид

или

Вторая проверка предназначена для выяснения существования ранее записанных условий несрабатывания f’’ в течение всего включающего периода. Если функция f" неизменна в этом периоде, то эти условия несрабатывания для данного периода включения являются достаточными. Если же f'' вторично изменяет свое состояние, то необходимо в схему ввести промежуточный элемент p'' или использовать другие выходные элементы, уже имеющиеся в схеме и изменяющие свое состояние в периоде включения рассматриваемого элемента Z , но после того как изменит свое значение функция f’’.

Если используется промежуточный элемент, то всегда желательно применять уже введенные ранее в схему промежуточные элементы, но не предусматривать новый. Возможно, также применять в качестве промежуточного элемента другие входные элементы системы, изменяющие свое состояние так, как необходимо для обеспечения условий несрабатывания рассматриваемого элемента.

Третья проверка предназначена для контроля того, чтобы после отключения выходного элемента не создались вновь условия для его повторного неправильного включения. С этой целью проверяются все комбинации сигналов в выражениях  после того, как раскрыты все скобки. Ни одна из этих комбинаций не должна встречаться в отключающих периодах элемента. Если появляется в отключающем периоде одна из этих операций, то в нее вводится элемент p’’’ состояния, которого должны быть различны при данной комбинации во включающем и отключающем периодах.

После того, как по циклограмме для каждого цикла составляются структурные формулы, производятся три проверки, корректировка формул и выполняется четвертая проверка. Четвертая проверка должна установить, не встречаются ли одинаковые комбинации переменных в циклограммах разных циклов. Если они встречаются, то вводятся дополнительные элементы, как и при третьей проверке.

Когда проведены все четыре проверки, записывается формула элемента для всех циклов

Zn=Z1+Z2+......+Zn                       

Общая структурная формула всего УЛУ будет иметь вид:

Каждая формула по возможности должна быть преобразована по законам алгебры логики - минимизирована с целью упрощения общей схемы УЛУ.

IV.  Синтез УЛУ методом построения циклограмм

1.  Построение циклограммы работы УЛУ

По данным таблицы включений управляющего логического устройства строим циклограмму работы УЛУ (см.рис.1).