giáo trình điều khiển logic (2)

Th¸i Nguyªn, 01/10/15 1 Thái Nguyên, 01/10/15 2 Môn học Điều khiển logic đã đ ợc đ a vào nội dung Môn học Điều khiển logic đã đ ợc đ a vào nội dung đào tạo đại học và sau đại học của ngành Tự động đào tạo đại học và sau đại học của ngành Tự động hoá Tr ờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp từ nhiều năm hoá Tr ờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp từ nhiều năm nay. Sau một thời gian giảng dạy, nội dung của môn nay. Sau một thời gian giảng dạy, nội dung của môn học đã đ ợc bổ xung và hoàn chỉnh, cập nhật nhiều học đã đ ợc bổ xung và hoàn chỉnh, cập nhật nhiều kiến thức mới nhằm cung c p ng ời học những kiến ấ kiến thức mới nhằm cung c p ng ời học những kiến ấ thức cơ bản và hiện đại về ph ơng pháp tiếp cận hệ thức cơ bản và hiện đại về ph ơng pháp tiếp cận hệ thống điều khiển logic và việc ứng dụng bộ điều thống điều khiển logic và việc ứng dụng bộ điều khiển logic khả trình (PLC) trong công nghiệp. khiển logic khả trình (PLC) trong công nghiệp. Nhằm mục đích phục vụ cho ch ơng trình đào tạo Nhằm mục đích phục vụ cho ch ơng trình đào tạo của ngành Tự động hoá, bài giảng Điều khiển logic của ngành Tự động hoá, bài giảng Điều khiển logic đã đ ợc bổ xung thêm một số kiến thức mới nhằm đã đ ợc bổ xung thêm một số kiến thức mới nhằm tăng c ờng tính hệ thống của điều khiển logic từ cơ tăng c ờng tính hệ thống của điều khiển logic từ cơ sở lý thuyết đến ứng dụng thực tế. sở lý thuyết đến ứng dụng thực tế. Th¸i Nguyªn, 01/10/15 3 Th¸i Nguyªn, 01/10/15 4 Th¸i Nguyªn, 01/10/15 5 1.1. Kh¸i niÖm logic hai tr¹ng 1.1. Kh¸i niÖm logic hai tr¹ng th¸i th¸i 1.2. C¸c hµm c¬ b¶n cña ®¹i sè 1.2. C¸c hµm c¬ b¶n cña ®¹i sè logic logic vµ c¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n vµ c¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n 1.2.1. Hµm logic c¬ b¶n 1.2.1. Hµm logic c¬ b¶n - Hµm logic mét biÕn: y = f(x) - Hµm logic mét biÕn: y = f(x) - Hµm logic hai biÕn: - Hµm logic hai biÕn: y = f(x y = f(x 1 1 , x , x 2 2 ) ) - Hµm logic n biÕn: - Hµm logic n biÕn: y = f(x y = f(x 1 1 , x , x 2 2 , , x , , x n n ) ) Thái Nguyên, 01/10/15 6 1.2.2. Các tính chất và một số hệ thức 1.2.2. Các tính chất và một số hệ thức cơ bản của đại số logic cơ bản của đại số logic ( ( 1). Định luật giao hoán đối với cộng và 1). Định luật giao hoán đối với cộng và nhân logic nhân logic (2). Định luật kết hợp đối với cộng và nhân logic (2). Định luật kết hợp đối với cộng và nhân logic (3). Định luật phân phối (3). Định luật phân phối (4). Định luật nghịch đảo (De - Morgan) (4). Định luật nghịch đảo (De - Morgan) Thái Nguyên, 01/10/15 7 1.3. Các ph ơng pháp biểu diễn 1.3. Các ph ơng pháp biểu diễn hàm logic hàm logic 1.3.1. Ph ơng pháp biểu diễn thành bảng 1.3.1. Ph ơng pháp biểu diễn thành bảng Ví dụ: Cho một hàm 3 biến với giá trị hàm Ví dụ: Cho một hàm 3 biến với giá trị hàm đã cho đã cho đ ợc biểu diễn thành bảng đ ợc biểu diễn thành bảng nh sau: nh sau: Th¸i Nguyªn, 01/10/15 8 1.3.2. Ph ¬ng ph¸p h×nh häc 1.3.2. Ph ¬ng ph¸p h×nh häc Thái Nguyên, 01/10/15 9 1.3.3. Ph ơng pháp biểu thức đại số 1.3.3. Ph ơng pháp biểu thức đại số (ph ơng pháp giải tích) (ph ơng pháp giải tích) Cách viết hàm d ới dạng tổng chuẩn đầy đủ Cách viết hàm d ới dạng tổng chuẩn đầy đủ Cách viết hàm d ới dạng tích chuẩn đầy đủ Cách viết hàm d ới dạng tích chuẩn đầy đủ Th¸i Nguyªn, 01/10/15 10 1.3.4. Ph ¬ng ph¸p biÓu diÔn hµm logic 1.3.4. Ph ¬ng ph¸p biÓu diÔn hµm logic b»ng b¶ng Karnaugh b»ng b¶ng Karnaugh [...]... niệm và Mô hình toán học điều khiển logic tổ hợp Thái Nguyên, 01/10/15 21 2.2 Cách phân tích hệ điều khiển logic tổ hợp và ứng dụng Thái Nguyên, 01/10/15 22 2.2 Cách phân tích hệ điều khiển logic tổ hợp và ứng dụng Thái Nguyên, 01/10/15 23 2.2 Cách phân tích hệ điều khiển logic tổ hợp và ứng dụng Thái Nguyên, 01/10/15 24 2.3 Tổng hợp mạch tổ hợp Nguyên tắc chung khi tổng hợp mạch logic tổ hợp là: Từ các... phụ thuộc cả vào trình tự tác động của tín hiệu vào, nghĩa là có nhớ các trạng thái Nh vậy, về mặt thiết bị thì ở mạch trình tự không chỉ có các phần tử đóng mở mà còn có cả các phần tử nhớ Thái Nguyên, 01/10/15 28 3.2 Một số phần tử nhớ trong logic trình tự 3.2.1 Rơ le thời gian 3.2.2 Các mạch lật Mạch lật RS Thái Nguyên, 01/10/15 Mạch lật D 29 3.3 Các ph ơng pháp mô tả mạch logic trình tự 3.3.1 Phơng... ta đa ra đợc các hàm logic thoả mãn các yêu cầu đã cho Thực hiện tổi thiểu hoá các hàm logic đã thiết lập đợc, tìm ra các hàm tối giản Thực hiện mạch logic tổ hợp bằng việc sử dụng các rơle, công tắc tơ (tổng hợp mạch rơ le), hoặc bằng các phần tử logic AND, OR, NAND, NOR đã chuẩn hoá đầu vào và đầu ra Thái Nguyên, 01/10/15 25 1 Phân tích mạch rơle cho ở hình 2.21 2 Cho hàm logic 3 biến nh bảng ở... trị hàm chỉ duy nhất bằng 1 ở tích này Thái Nguyên, 01/10/15 15 Kết thúc Thái Nguyên, 01/10/15 16 - Ph ơng pháp tối thiểu hoá hàm logic theo thuật toán (1) Tối thiểu hoá hàm logic bằng phơng pháp Quine Mc Cluskey (2) Phơng pháp dùng bảng Karnaugh Thái Nguyên, 01/10/15 17 (2) Ph ơng pháp dùng bảng Karnaugh Bớc 1: Biểu diễn hàm đã cho thành bảng Karnaugh Bớc 2: Xác định các tích cực tiểu hoặc tổng cực... thiểu hoá hàm logic - Phơng pháp biến đổi đại số - Phơng pháp dùng thuật toán Thái Nguyên, 01/10/15 11 - Ph ơng pháp biến đổi đại số Việc rút gọn hàm thờng dựa vào các luật và các hệ thức cơ bản của đại số logic Thái Nguyên, 01/10/15 12 1.4 Các ph ơng pháp tối thiểu hoá hàm logic - Phơng pháp biến đổi đại số - Phơng pháp dùng thuật toán Thái Nguyên, 01/10/15 13 - Ph ơng pháp tối thiểu hoá hàm logic theo... Tổng hợp mạch trình tự 3.4.1 Tổng hợp theo phơng pháp bảng trạng thái Trình tự chung của các bớc nh sau: Thành lập bảng chuyển trạng thái Thực chất là việc diễn đạt các yêu cầu kỹ thuật thành ký hiệu kiểu bảng Thành lập bảng kích thích và bảng đầu ra Tìm hàm logic tối giản và chọn mạch Thái Nguyên, 01/10/15 33 3.4.2 Tổng hợp theo phơng pháp đồ hình Mealy hoặc Moore Việc tổng hợp các mạch trình tự bằng... pháp mô tả mạch logic trình tự 3.3.1 Phơng pháp bảng chuyển trạng thái Phơng pháp này mô tả quá trình chuyển đổi trạng thái d ới hình thức bảng, trong bảng hình 3.7 bao gồm: Thái Nguyên, 01/10/15 30 3.3.2 Phơng pháp đồ hình trạng thái Đồ hình trạng thái là hình vẽ mô tả các trạng thái chuyển của một mạch logic trình tự, đồ hình gồm các đỉnh và các cung định hớng trên đó ghi các tín hiệu vào/ra và kết quả... đổi đại số - Phơng pháp dùng thuật toán Thái Nguyên, 01/10/15 13 - Ph ơng pháp tối thiểu hoá hàm logic theo thuật toán (1) Tối thiểu hoá hàm logic bằng phơng pháp Quine Mc Cluskey (2) Phơng pháp dùng bảng Karnaugh Thái Nguyên, 01/10/15 14 (1) Tối thiểu hoá hàm logic bằng ph ơng pháp Quine Mc Cluskey a Một số khái niệm và định nghĩa + Đỉnh: Đỉnh là một tích chứa đầy đủ các biến của hàm xuất phát, nếu... hàm kích thích các mạch lật và hàm tín hiệu ra Thái Nguyên, 01/10/15 34 1 Định nghĩa và ý nghĩa của mạch trình tự 2 Mô tả hoạt động của mạch logic hình 3.2 3 Nêu nguyên lý làm việc của một số phần tử nhớ: rơle thời gian, các mạch lật: RS, JK, D, T 4 Nêu một số phơng pháp thờng dùng để mô tả mạch trình tự: - Bảng chuyển trạng thái - Đồ hình trạng thái - Grafcet 5 Thiết kế một mạch khống chế khởi động... thiết kế mạch logic 2 tầng dùng mạch AND và NOR 3 Thiết kế mạch tổ hợp 4 đầu vào: a,b,c,d và 3 đầu ra Y1, Y2, Y3 Y1(a,b,c,d) = L(10,12,14,15) và N = 7,8 Y2(a,b,c,d) = L (0,7,12) và N = 2,14,15 Y3(a,b,c,d) = L(2,8,14) và N = 0,10,12 (Thể hiện mạch ở dạng phần tử rơle và phần tử số) Thái Nguyên, 01/10/15 26 Thái Nguyên, 01/10/15 27 3.1 Khái niệm chung 3.1.1 Giới thiệu và một số định nghĩa Mạch trình tự hay . tiếp cận hệ thống điều khiển logic và việc ứng dụng bộ điều thống điều khiển logic và việc ứng dụng bộ điều khiển logic khả trình (PLC) trong công nghiệp. khiển logic khả trình (PLC) trong. phục vụ cho ch ơng trình đào tạo Nhằm mục đích phục vụ cho ch ơng trình đào tạo của ngành Tự động hoá, bài giảng Điều khiển logic của ngành Tự động hoá, bài giảng Điều khiển logic đã đ ợc bổ. số logic cơ bản của đại số logic ( ( 1). Định luật giao hoán đối với cộng và 1). Định luật giao hoán đối với cộng và nhân logic nhân logic (2). Định luật kết hợp đối với cộng và nhân logic (2).