Файл: Шпоры автоматика-1.docx

40. Логические элементы: и, или, не.

Основными составляющими частями всех цифровых устройств явл-ся логические элементы. Логический элемент—система, которая основываясь на выходных сигналах решает, что ей ответить на выходе «да» или «нет». Логич. элементы могут быть собраны на переключателе, реле, диодах, транзисторах, на интегральных схемах.

Логический элемент И (вентиль) («все или ничего»)

Таблица истинности устанавл. жесткую связь между входами выходами. Замкнутое состояние ключа соответствует логической единице, разомкнутое— логическому нулю. Особенностью логич. элемента И явл. то, что входной сигнал А связан логич. функцией И с входным сигналом В, в результат на выходе появл. сигнал У. Сокращенная запись данного выраж. наз. Булевым выражением: А=У

Таблица истинности, булево выражение и условно-графич. изображение- это инструменты, кот. используются при создании цифровых устройств.

Логический элемент ИЛИ (что-нибудь или все)

Особенностью логич. эл-та ИЛИ явл-ся то, что на его выходе появл. сигнал низкого логич. уровня в том случае, если на оба входа также поданы сигналы низкого логич. уровня. Булево выражение: Y=А+В

Логический элемент НЕ (инвертор)

А=Ā Черточка над А обозначает, что сигнал инвертирован и читается «не А»

Логич. эл-ты И, ИЛИ, НЕ являются основными составляющими частями любых цифровых устройств. В промышленности выпускаются 7 элементов логич. схем. Наиб. широко представлена схема И-НЕ, что связано с ее универсальным характером.

41 Структурная схема устройств аналогового ввода информации

Датчики преобразования технологического параметра в электрические сигналы. Уровни этих сигналов, как правило, не соответствуют требованиям АЦП. Поэтому необходимые схемы нормализации сигналов АЦП преобразовывает аналоговый сигнал в цифровой, а устройство управления обеспечивает связь с ЦП и организовывает работу АЦП и мулитиплексора.

В ряде случаев для управления технологическим процессом требуется аналоговый выходной сигнал (исполнительный механизм, электропневматический преобразователь, частотный преобразователь). Сопряжение УВК с такими устройствами осуществляется посредству модулей аналогового вывода.

Структурная схема устройства аналогового вывода

ЦАП вырабатывает аналоговый сигнал, пропорционально цифровому значению поступающего от процесса. Устройство управления обеспечивает связь с ЦП и передачу данных к ЦАП. Выходные сигналы ЦАП (напряжение или ток) приводятся к виду, требуемого для управления исполнительного устройства.

42 Логический элемент и-не, rs-триггер

В промышленности выпускается 7 типов логических схем, наиболее широко представлена схема И-НЕ, что связано с универсальны ее характером.

Собирая логические схемы между собой можно поучить различные цифровые устройства. В общем случаи полученные схемы можно разбить на 2 группы: комбинационные логические схемы(КЛС) и последовательсные. КСЛ состояние выходов в любой момент времени определяется состоянием входов. В последовательсных схемах состояние выходов также зависит от предыдущего состояния входа. Структурной ячейкой в КСЛ является вентиль, в последовательсных является триггер. Собирая триггеры между собой можно получить счетчики, различные устройства запоминания.

RS-триггер

S,R-входы

Q,Q – выходы

43 Структурная схема увк (Управляющий вычислительный комплекс)

Используется для управления производственными процессами. В начале 60-80гг. основу УВК составляли малые линии ЭВМ. В появление микропроцессоров и микроЭВМ сфера применения УВК расширилась.

Отличие УВК от универсальных ЭВМ:

1. УВК через датчики исполнительного механизма осуществляет непосредственную связь с объектом управления

2. УВК должен быстро реагировать на события происход. объекта, т.е. работать с ним в одном темпе

Структурная схема УВК

В-44Структурные схемы устройств дискретного ввода и вывода информации.

Схема нормализации сигнала ввода

Схема нормализации преобразует входн сигналы представленных в виде тока в сигналы напряжения, и содержат помеха защитную пороговую систему выход напряжения кот ровняется логической 1, Если вход напряжение превышает этот порог. Уст-во управления обеспечивает связь с ЦП и организует управление (внутреннее).

В ряде случаев для управления исполн уст-вами требуется наличие цифровых сигналов.

Например: В шаговый двигатель управляется не электрической величиной, а электрическими импульсами, электродвигатель исполн. механизма так же управляет электр импульсами. Кроме этого, модуль дискретного вывода может формировать последовательность электрических импульсов .кол-во и продолжительность кот может задаваться программой.

Структурная схема устройства дискретного вывода.

Осн ф-ция уст-ва дискретного вывода – это ф-ция ключа, управляющего источником тока или напряжения. Это м/б полупроводник. ключ для коммутации маленьких нагрузок, но с большой скоростью или релейный ключ для коммутации больших нагрузок, но с меньшей скоростью (продолжительность и кол-во импульсов м/задаваться программ.)

Каждый вид выход регистра м/использоваться не зависимо для управления каким-либо технолог. оборудованием.

В-45 Цель и задачи автоматизации. Служба ответственности за авт-цию, их ф-ции.

Под авт-цией понимают применение различных приборов, устройств и ЭВМ для управления технол. процессам по заданной человекам программе, но без его непосредственного участия. Автоматизация явл. неотъемлемой частью современ. пр-ва.

Цель автоматизации:

Повышение производительности пр-ва при обеспечении требуемого качества и условий труда. На люб. техн процессов действуют различные возмущения. Поэтому его протекание требуемым образом невозможно. Следовательно, этим процессам необходимо управлять. А протекание техн. процесса судят косвенным путём по зн-ниям технолог. параметров на заданном уровне или изменению их по заданному закону.

Задача автоматизации:

1)Контроль техн. параметров, особое зн. уделяется достоверности и своевременности получения информации. Немало важное зн. имеет и форма представления информации.

2)минимизация отклонения регулируемой величины от задан. зн.

3)дистанционное включение и отключение техн. оборудования.

4)диагностика оборудования, маркировка и сигнализация.

5)улучшение условий труда и повышение культуры пр-ва.

Усложнения задач авт-ции привело к усложнению структур подразделений предприятия. Так, сегодня на современном предприятии, на ряду со службами гл. механика, технолога. Можно встретить службы: АСУ, КИПиА, и служба главного метролога.

Осн. ф-ции, ответствен за автоматизацию:

АСУ (Автоматиз. Службы управления):

1)координация работы всех произ-в, и всех струк подразделений предприятия с целью

обеспечен. необходим. объективности

2)организация обеспечение технич и програм средств, входящих в состав АСУ.

3)сбор и оперативн обработка информации, и анализ и выдача предложений по изменению управляющих воздействий.

4)поиск и внедрение более современных методов и алгоритмов управления технолог. процессами и производства в целом.

КИПиА (контрольно- измерительные приборы и автомати):

1)контроль за состоянием технич. средств.

2)монтаж и демонтаж приборов и ср-в ав-ции (датчиков, регуляторов).