Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

Подписываем
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматизации химико-технологических процессов
КУРСОВАЯ РАБОТА
Синтез логических устройств
по курсу
«Технические средства автоматизации»
Вариант 6
Уфа 2007
Содержание
стр. |
||
1. |
Содержательная постановка задачи |
3 |
2. |
Формализация информации о входных и выходных переменных |
4 |
3. |
Постановки задачи синтеза |
5 |
4. |
Решение задачи |
8 |
5. |
Логическая схема устройства |
14 |
Список использованных источников |
15 |
В реакторе А проводится реакция C + D =>А. Продукты С и D подаются в реактор А соответственно из ёмкости С и D. Подача продукта С прекращается по сигналу от датчика D2, а продукта D - по сигналу от датчика D3. Затем включается мешалка И3 на время T1. По истечении времени Т1 продукт А сливается в ёмкость E. Предусмотреть кнопку
ПУСК \СТОП.
Рис. 1. Объект управления.
Входные переменные
Выходные переменные
Состоя-ние |
Действие |
Выходы |
Переключение |
Следующее состояние |
||||
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Z4 |
t |
||||
1 |
Выкл |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
A=1 |
2 |
2 |
Наполнение реактора продуктами С и Д через И1, И2 соответственно |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
A=0 (выкл) D1=1, D2=1 |
1 3 |
3 |
Наполнение реактора продуктом Д через И2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
A=0 D1=D2=D3=1 |
4 5 (через 4) |
4 |
Выкл |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
5 |
Включение мешалки И3 и подача сигнала на запуск таймера |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
A=0 D1=D2=D3=1, В=1 |
6 7 (через 6) |
6 |
Выкл |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
7 |
Работа мешалки И3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
А=0 D1=D2=D3=1, B=0 |
6 8 |
8 |
Слив из реактора через И4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
A=0 или D1=0 |
1 |
Составляем таблицу состояний, представляющую собой модель в виде автомата Мура, то есть столбцы образуются комбинацией значений входных переменных (входного состояния), строки образуют реализуемые состояния логического устройства.
Таблица 1. Таблица состояний
Состояние |
В |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A |
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Z4 |
t |
||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
2 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
4 |
4 |
4 |
4 |
5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||||||||||||||||
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
7 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
7 |
7 |
7 |
7 |
8 |
7 |
7 |
7 |
7 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
||||||||||||||||
8 |
1 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
||||||||||||||||
D1 |
D1 |
D1 |
D1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
||||||||||||||||||||||||||||||
D3 |
D3 |
Заштрихованные столбцы соответствуют невозможным (при исправных датчиках) состояниям, когда, например, уровень достиг D2, но при этом не достиг D1.
Состояния 1, 4 и 6 имеют одинаковый набор выходных переменных, что обусловлено реализацией в ЛУ кнопки Стоп, т. е. закрытию всех клапанов, остановкой мешалки и выключению таймера.
Для решения задачи введем промежуточные функции. Каждому из 8 состояний должна соответствовать своя комбинация промежуточных функций. , где S число состояний, r число промежуточных функций. В нашем случае r=3. Также должно выполняться требование: при переходе из одного состояния в другое на карте Карно одновременно может изменяться не более чем одно значение промежуточной функции.
Р2 |
||||
Р1 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
8 |
7 |
6 |
5 |
Р3 |
Рис. 2. Таблица соответствия
Для каждой из промежуточных функций строим карту Карно и записываем выражение логической функции. Заполнение ведется с использованием таблиц состояния и соответствия.
Таблица 2. Карта Карно для Р1
Состояние |
В |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
A |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P1 |
||||||||||||||||||
2 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P2 |
||||||||||||||||||
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P3 |
||||||||||||||||||
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P2 |
||||||||||||||||||
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P1 |
||||||||||||||||||
8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||||||||||||||||||
D1 |
D1 |
D1 |
D1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
||||||||||||||||||||||||||||
D3 |
D3 |
Таблица 3. Карта Карно для Р2
Состояние |
В |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
A |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P1 |
||||||||||||||||||
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P2 |
||||||||||||||||||
3 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P3 |
||||||||||||||||||
6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P2 |
||||||||||||||||||
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P1 |
||||||||||||||||||
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
D1 |
D1 |
D1 |
D1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
||||||||||||||||||||||||||||
D3 |
D3 |
Таблица 4. Карта Карно для Р3
Состояние |
В |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
A |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P1 |
||||||||||||||||||
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
P2 |
||||||||||||||||||
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P3 |
||||||||||||||||||
6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P2 |
||||||||||||||||||
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
P1 |
||||||||||||||||||
8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||
D1 |
D1 |
D1 |
D1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
D2 |
||||||||||||||||||||||||||||
D3 |
D3 |
Теперь составим карты Карно для выходных функций Z1, Z2, Z3,
Z4 и t на основе таблиц состояний и соответствия.
Р2 |
||||
Р1 |
||||
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
Р3 |
Рис. 3. Карта Карно для выходной функции Z1
Р2 |
||||
Р1 |
||||
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
Р3 |
Рис. 4. Карта Карно для выходной функции Z2
Р2 |
||||
Р1 |
||||
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
Р3 |
Рис. 5. Карта Карно для выходной функции Z3
Р2 |
||||
Р1 |
||||
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
Р3 |
Рис. 6. Карта Карно для выходной функции Z4
Р2 |
||||
Р1 |
||||
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
Р3 |
Рис. 7. Карта Карно для выходной функции t
5. Логическая схема устройства
Список использованных источников