CHƯƠNG III: TỔNG HỢP MẠCH LOGIC TUẦN TỰ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THEO PHƯƠNG PHÁP HÀM TÁC
3.1.2. các bước tổng hợp bằng phương pháp hàm tác động Bước 1: Phân tích tín hiệu vào/ra.
Bước 1: Phân tích tín hiệu vào/ra.
Xác định tín hiệu vào. Xác định tín hiệu ra.
Bước 2: Xác định chu kỳ hoạt động của từng phần tử chấp hành và chu kỳ hoạt động của cả hệ.
Mỗi phần tử châp hành đều có chu kỳ hoạt động riêng bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn đóng (giai đoạn làm việc - ON) và giai đoạn cắt (giai đoạn nghỉ - OFF).
F=A(+X,+Y)+B–Y+C+Z–X–Z+A(+X,+Y)…
Phần tử chấp hành X có một chu kỳ hoạt động gồm giai đoạn đóng từ thời điểm 2 đến thời điểm 7, giai đoạn cắt từ thời điểm 8 đến thời điểm 1 của chu kỳ sau. Chu kỳ của hệ thống từ 1 đến 9.
Ngoài phần tử X thì phần tử Y và Z cũng là các phần tử chấp hành đầu ra, đều phải xác định chu kỳ làm việc cho chúng.
Bước 3: Xác định hàm logic cho từng phần tử chấp hành.
Hàm điều khiển của phần tử X là f(X) bao gồm hàm đóng fđ(X) và hàm cắt fc(X) theo công thức sau :
F(x)=fđ(x).fc( X )
Cách xác định Fđ(X) và Fc(X) như sau: Trong phương pháp này, hàm đóng hay hàm cắt của một phần tử nào đó chính là tín hiệu mà nó nhận được từ phần tử đứng ngay trước nó trong dãy F để khởi động hoặc kết thúc sự làm việc của phần tử đó. Sẽ có thể xảy ra các trường hợp sau:
Nếu trong hàm F có một đoạn sau:
F=…+ Y+ X… Thì: fc(X) =Y Nếu có đoạn: F=…- Y + X… Thì : Fd (X)=Y Tương tự cho hàm cắt : Nếu có: F=…+Y–X… Thì : Fc(X)= Y Nếu có: F=…- Y – X… Thì: Fc (X)=Y
Nếu mỗi phần tử chấp hành nào đó có nhiều chu kỳ hoạt động thì hàm tác động tổng được xác định như sau: (trong đó n là số chu kỳ hoạt động)
F(X)= f1(X) + f2(X) +…+ fi(X) + …+ fn(X)
Bước 4: Kiểm tra tính đúng đắn của hàm điều khiển vừa xác định được, bao gồm kiểm tra trong giai đoạn đóng và kiểm tra trong giai đoạn cắt. Kiểm tra hàm đóng sẽ xảy ra hai trường hợp:
Nếu fc(X) không đổi trị trong giai đoạn đóng, tức là trong giai đoạn đóng hàm fci(X) phải luôn bằng 0, lúc đó fc(X) thỏa mãn.
Nếu fc(X) đổi trị trong giai đoạn đóng, tức có xuất hiện giá trị 1 chứ không phải luôn bằng 0 sẽ làm cho fd(X)=fc(X ) =0 sẽ làm ngừng hoạt động của X ngay trong giai đoạn đóng. Lúc này phải dung thêm biến trung gian để hiệu chỉnh hảm cắt:
Fc’(X)=fc(X).p2
Và hàm điều khiển của phần tử X sẽ là :
f(X)=fd(X).fc (X ). p 2
Nếu cả hàm đóng và hàm cắt có hiệu chỉnh thì ta có:
f(X)=[fd(X)+p1].fc (X ). p 2
Khi đã đưa các biến phụ p1 và p2 vào hiệu chỉnh thì sau đó phải xác định được hàm logic của p1 và p2. Để làm được việc này cần phải vạch rõ ra rằng các biến phụ này cần phải xuất hiện ở đâu và phải kết thúc ở đâu trong dãy hoạt động của hàm F. Trong bước này để có được kết quả đơn giản luôn luôn phải xét đến khả năng tự duy trì và khả năng kết hợp hai biến trung gian p1 và p2 làm một biến trung gian p nếu p thỏa mãn được miền thời gian của p1 và p2.
Kiểm tra tính đúng đắn của các hàm thu được trong mỗi chu kỳ hoạt động. Nếu thấy hàm nào có giá trị bằng 1 khi chưa đưa tín hiệu vào (tự khởi động) và trái với công nghệ thì khi đó phải đưa thêm biến phụ. Việc kiểm tra phải tiến hành cho mọi hàm logic của các phần tử đầu ra, cũng như của biến trung gian.
Bước 5: Vẽ sơ đồ hệ thống điều khiển và thuyết minh sơ đồ. Bước 6: Phân tích mạch điều khiển và hiệu chỉnh nếu có.