PAR3.pdf

(1160 KB) Pobierz
Radiologia
Wieńczysław Kościelny
Laboratorium
podstaw automatyki
i robotyki
instrukcja do ćwiczenia PAR3
Projektowanie stykowo-przekaźnikowych
i bramkowych układów przełączających
dla studentów
kierunku Inżynieria Biomedyczna
Ćwiczenie PAR3
201717591.032.png 201717591.033.png 201717591.034.png 201717591.035.png 201717591.001.png 201717591.002.png
 
Projektowanie stykowo-przekaźnikowych i bramkowych układów
przełączających
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z asortymentem, budową i funkcjonowaniem
elementów układów stykowo-przekaźnikowych i bramkowych, metodyką realizacji funkcji
logicznych w technice stykowo przekaźnikowej, nabycie praktycznych umiejętności
związanych z formułowaniem zadań sterowania, formułowaniem matematycznego opisu
działania układów przełączających, metodyką minimalizacji funkcji logicznych,
projektowaniem i badaniem układów sterowania w technice stykowo-przekaźnikowej i
technice elektronicznych elementów logicznych.
Niezbędna znajomość zagadnień: algebra Boole’a, formułowanie funkcji logicznych
w postaci tablic Karnaugha, minimalizacja funkcji logicznych, zjawiska hazardu statycznego,
systemy funkcjonalnie pełne, przerzutniki asynchroniczne – definicje, opis matematyczny,
symbolika pneumatycznych zaworów rozdzielających, synteza układów przełączających z
elementów NAND, synteza asynchronicznych układów sekwencyjnych.
A. Układy przekaźnikowe
Przekaźnik stykowy jest urządzeniem mającym zestyk lub kilka zestyków, których stan
(zwarcie lub rozwarcie) zależy od wartości sygnału wejściowego oddziałującego na przekaź-
nik.
Stan, w którym na przekaźnik nie działają sygnały zewnętrzne nazywa się stanem normalnym
przekaźnika. Stąd wynikają nazwy zestyków stosowanych w przekaźnikach:
- zestyk normalnie otwarty ( no ), zwany także zestykiem zwiernym , który tworzą dwa
styki w stanie normalnym nie stykające się ze sobą (rys. 1a)
- zestyk normalnie zwarty ( nz ), zwany także zestykiem rozwiernym , tworzą dwa
styki stykające się w stanie normalnym (rys. 1b),
- zestyk przełączny tworzą trzy styki pełniące rolę zestyku no i nz (rys. 1c).
Ze względu na spełnianą funkcję w układzie przekaźnikowym rozróżnia się:
- przekaźniki wejściowe, umożliwiające przejmowanie przez układ sygnałów
zewnętrznych; są to przekaźniki sterowane ręcznie, mechanicznie, magnetycznie,
przekaźniki temperatury, ciśnienia itp. (rys. 2),
- przekaźniki pośredniczące, służące do przetwarzania sygnałów dostarczanych przez
przekaźniki wejściowe (rys. 3),
- przekaźniki wyjściowe (wykonawcze), zwane także stycznikami, przystosowane pod
względem mocy do sterowania elementami wykonawczymi, np. silnikami,
hamulcami, grzejnikami itp. (rys. 4).
201717591.003.png
Budowa zestyku Symbole zestyków stosowane
w pracach teoretycznych
Symbole zestyków stosowanych
na schematach montażowych
a)
b)
c)
Rys. 1. Rodzaje zestyków: a) – zestyk normalnie otwarty, b) - zestyk normalnie zwarty, c) –
zestyk przełączny
Przyciski i przełączniki
Łącznik przyciskowy
Łącznik migowy
Przekaźnik ciśnienia
Kontaktronowy przekaźnik położenia
Przekaźnik temperatury
c)
1
5
2
2
3
Rys. 2. Przykłady przekaźników wejściowych
201717591.004.png 201717591.005.png 201717591.006.png 201717591.007.png 201717591.008.png 201717591.009.png
Rys. 3. Przekaźnik pośredniczący
Rys. 4. Przekaźnik wyjściowy (wykonawczy, stycznik)
Aktualnie w automatyce najczęściej wykorzystywane są przekaźniki prądu stałego tzw.
obojętne, sterowane sygnałem o napięciu 24V.
Przekaźniki wykonawcze są wyposażone w zestyki przystosowane do przewodzenia
odpowiednio dużych prądów, niezbędnych do zasilania różnego rodzaju urządzeń. W celu
uniknięcia powstawania łuków elektrycznych zwora rozwiera obwód prądu w dwóch
miejscach.
W najprostszych przypadkach przekaźnikowy układ przełączający zbudować można
wykorzystując tylko przekaźniki wejściowe. Przykłady takich układów, w których wielkością
wyjściową jest stan Y żarówki sygnalizacyjnej (żarówka świeci albo nie świeci), pokazano na
rys. 5. W układzie z rys. 5a żarówka świeci (stan logiczny 1) wtedy, kiedy na przekaźnik
wejściowy (np. przycisk ręczny) wyposażony w zestyk no oddziałuje sygnał o wartości 1;
układ realizuje funkcję powtórzenia.
W układzie z rys. 5b przekaźnik wejściowy wyposażony jest w zestyk nz. Żarówka
świeci wtedy, kiedy wartość sygnału wejściowego jest 0; układ realizuje negację sygnału
wejściowego. Alternatywę i koniunkcję sygnałów wejściowych realizuje się przez
odpowiednio równoległe i szeregowe połączenie zestyków przekaźników wejściowych (rys.
5c,d). Taki sposób realizacji alternatywy i koniunkcji rozszerzyć można na dowolną liczbę
argumentów. Zatem dowolną funkcję logiczną zapisaną przy użyciu symboli funkcji negacji,
alternatywy i koniunkcji zrealizować można metodą szeregowo-równoległego łączenia
zestyków no i nz przekaźników wejściowych. Przeszkodą może być zbyt mała liczba
zestyków, w które wyposażone są przekaźniki wejściowe. W celu uzyskania potrzebnej liczby
zestyków, odpowiadających temu samemu sygnałowi wejściowemu, stosuje się przekaźniki
pośredniczące, wyposażone zwykle w kilka zestyków no i nz - rys. 6a. Ze względu na małą
obciążalność zestyków przekaźników wejściowych, w praktyce przekaźniki te wykorzystuje
się jedynie do sterowania cewkami odpowiednio dobranych przekaźników pośredniczących;
201717591.010.png
c)
+
a
Y
-
b
potrzebną funkcję logiczną realizuje się tworząc odpowiedni układ zestyków przekaźników
pośredniczących – rys. 6b.
Y=a+b
a)
+
-
d)
+
a
b
Y
-
a
Y
Y=a
e)
Y=a
b
-
+
b)
+
a
Y
-
a
Y
Y=
a
b
c)
+
-
Y=a+
b
a
Y
f)
+
a
b
Y
-
b
Y=a+b
Y=a
b
Rys. 5. Układy przekaźnikowe realizujące elementarne funkcje logiczne
+
a
b
Y
-
Przekaźniki pośredniczące stosuje się w celu:
Y=a
b
e)
- uzyskania potrzebnej liczby zestyków, odpowiadających temu samemu sygnałowi
wejściowemu,
+
-
a
Y
- przetwarzania sygnałów o małej mocy na równoważne, lecz większej mocy,
- przekazywania sygnałów pomiędzy obwodami o różnych napięciach lub innych rodzajach
prądu (stały - zmienny),
b
Y=a+
b
- realizacji sprzężeń zwrotnych w przekaźnikowych układach sekwencyjnych.
Przykłady układów przekaźnikowych wykorzystujących przekaźniki pośredniczące
pokazano na rys. 6.
+
a
b
Y
-
Y=a
b
d)
f)
201717591.011.png 201717591.012.png 201717591.013.png 201717591.014.png 201717591.015.png 201717591.016.png 201717591.017.png 201717591.018.png 201717591.019.png 201717591.020.png 201717591.021.png 201717591.022.png 201717591.023.png 201717591.024.png 201717591.025.png 201717591.026.png 201717591.027.png 201717591.028.png 201717591.029.png 201717591.030.png 201717591.031.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin