Программируемые логические контроллеры

Приложение к заданиям на лабораторные работы по курсу «Управление в технических системах»

Автоматическое управление в ряде случаев может быть представлено как определённая последовательность обоснованных логических действий, приводящая к достижению поставленной цели. Например, подача кислорода в фурму кислородного конвертера разрешается только тогда, когда кор­пус его находится в строго вертикальном положении, фурма опущена в конвертер на заданную глубину, а давление охлаждающей фурму воды не ниже допустимого значения. Осуществить такое управление возможно с использованием логических элементов.

В основе работы логических управляющих устройств лежит так называемая «Булева алгебра» определяющая законы математического описания логических операций.

Существует три основных типа логических операций:

· логическое отрицание (операция НЕ),

· логическое умножение (операция И)

· логическое сложение (операция ИЛИ).

а б в

Рис 2.1. Условное обозначение и порядок работы логических элементов НЕ (а), И (б) и ИЛИ (в)

Элемент НЕ реализует операцию логического отрицания у = , где х - входной сигнал; у - выходной. Выходной сигнал "отрицает" входной, т.е. если входной сигнал 1, то выходной 0 и наоборот (рис. 2.1, а). Логический элемент И реализует операцию логического умножения двух или более сигналов у = х₁ - х₂. Выходной сигнал будет равен 1 только тогда, когда все входные сигналы равны 1 (рис. 2.1, б). Логический элемент ИЛИ реализует операцию логического сложения у = х₁ + х₂. Вы­ходной сигнал равен 1, если хотя бы один из входных сигналов равен 1 (рис. 3.33, в).

Для осуществления этих операций выпускаются соответствующие ло­гические элементы (ЛЭ), представляющие электронные интег­ральные микросхемы (ИС, БИС, СБИС). Небольшие размеры, высокая надёжность позволяют размещать в одном корпусе несколько простых или комбинированных ЛЭ и создавать сложные функциональные системы из ограниченного числа элементов.

ЛЭ могут быть и более сложными, выполняющими операции И-НЕ ИЛИ-НЕ и другие. ЛЭ являются устройствами дискретного действия, оперирующими двумя сигналами 0 и 1. Эти сигналы могут быть представлены двумя уровнями потенциалов, а также наличием или отсутс­твием импульса.