16. Основные принципы построения комбинационных логических схем.

Логические устройства, выходные функции которых однозначно определяются входными логическими функциями в тот же момент времени, называются комбинационными. Рассмотрим порядок построения комбинационного логического устройства на примере. Требуется создать логическое устройство для включения двигателя транспортера. Двигатель может быть включен кнопкой непосредственно на пульте управления (логическая функция a=1) или по команде с диспетчерского пульта (b=1). Транспортер работает только тогда, когда включен последующий за ним транспортер (c=1).

Р азобьем решение задачи на несколько этапов. 1-й этап - составление таблицы истинности. В соответствии с условиями задачи заполняем таблицу истинности, в которой записываем значение выходной функции Y в зависимости от входных функций a,b,c для всех возможных вариантов их сочетаний. При трех входных функциях сочетаний . 2 этап. Составление логического уравнения. Сведения, представленные в таблице истинности, необходимо записать в виде уравнения. Прежде всего, выделим строки таблицы, в которых Y=1. Это строки 4,6,8. Функция Y истинна, если входные переменные имеют значения, соответствующие любой их этих строк. Сформируем это словесно: «Функция Y истинна (равна 1), когда истинны не а и в, и с. (строка 4) или а и не в. и с (строка 6) или а и в и с (строка 8)». А теперь заменим слово не на знак операции НЕ, слово или на знак операции ИЛИ, а слово и на знак операции И. Получим . 3 этап. Минимизация функции. Можно создать логическое устройство, которое непосредственно реализует функцию. Тогда для выполнения двух инверсий будет необходимо два элемента НЕ, для триады выполняемой операции И необходимо три трехвходовых элемента И и, затем, операцию ИЛИ на одном трехвходовом элементе ИЛИ. Всего используем шесть элементов. Но выражение можно упростить. Вынесем за скобки общий множитель с: , а затем и множитель b: . Согласно тождества , выражение в круглых скобках . Произведение (тождество 8). В результате получим . Используя тождество (11) заменим выражение в круглых скобках . Тогда искомая функция примет конечный упрощенный вид: 4 этап. Составление логической схемы. Функция (15) содержит две операции ИЛИ и И. В соответствии с этим, схема, приведенная на рис. 5 выполнена на двух элементах. Порядок решения задачи, разбиваемой на 4 этапа, сохраняется, если разрабатываются и более сложные комбинационные устройства.

16. Программируемые логические контроллеры. Пример его применения для автоматизации водоснабжения.

Универсальные логические модули LOGO! предназначены для замены традиционных схем управления, выполненных на основе реле, контакторов и подобных им устройств.

Его достоинствами являются:

• широкий диапазон применения, например, для управления освещением, воротами и дверьми, контроль доступа, барьеры, системы обогрева и вентиляции;

• универсальность – одно LOGO! заменяет несколько десятков элементов релейной защиты и монтаж всех отдельных компонентов;

• надёжность

• уменьшение обычных рабочих временных затрат на внесение измерений, замену, расширение и модернизацию;

• сравнительно небольшая стоимость относительно суммарной стоимости всех заменяемых элементов.

Также логические модули имеют встроенные клавиатуру и дисплей. Для программирования модулей используются самые распространенные на практике логические функции, в том числе шесть базовых (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR), а также ряд специализированных функций (задержка включения и выключения, импульсное реле, выключатель с часовым механизмом, реле с самоблокировкой, тактовый генератор и др.). Для хранения управляющей программы в модуле имеется встроенное энергонезависимое запоминающее устройство (EEPROM). Создание резервной копии программы, а также перенос ее на другие модули LOGO! могут быть осуществлены с помощью специальных модулей памяти.