ZÁKLADY AUTOMATIZACE TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ V TEORII

Transkript

1 VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ ZÁKLADY AUTOMATIZACE TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ V TEORII Ing. Romana Garzinová, Ph.D. Ing. Ondřej Zimný, Ph.D. prof. Ing. Zora Jančíková, CSc. Otrava 0 Ing. Romana Garzinová, Ph.D., Ing. Ondřej Zimný, Ph.D., prof. Ing. Zora Jančíková, CSc. Vyoká škola báňká Technická univerzita Otrava ISBN Tento tudijní materiál vznikl za finanční podpory Evropkého ociálního fondu (ESF) a rozpočtu Čeké republiky v rámci řešení projektu: CZ..07/..00/5.06, MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD

2 OBSAH CVIČENÍ Č..... Úlohy na logické obvody... POUŽITÁ LITERATURA... CZ..07/..00/5.06

3 CVIČENÍ Č. STRUČNÝ OBSAH CVIČENÍ: Úlohy na logické obvody MOTIVACE: V tomto cvičení i tudenti vyzkouší vé poznatky na praktických příkladech z oblati kombinačních obvodů. Jedná e o jednoduché příklady, které jou lovně zadány. Úkolem je popat daný problém pravdivotní tabulkou a výlednou funkci minimalizovat pomocí karnaughovy mapy. Těmito úkoly by i měl tudent procvičit práci logickými obvody a uvědomit i jejich použití v praxi. CÍL: Cílem cvičení je naučit tudenta, aplikovat znaloti logických obvodů na jednoduchých praktických příkladech. CZ..07/..00/5.06

4 . ÚLOHY NA LOGICKÉ OBVODY Příklad: Navrhněte logický obvod, který upozorní obluhu na poruchu, v případě zatavení jednoho nebo obou motorů. Každý motor obahuje nímač, který vyšle informaci v případě zatavení motoru. Motor M M Motor Snímač Snímač S S Logický obvod Y Přiřazení hodnot jednotlivých logických proměnných = pokud dojde k zatavení motoru = 0 pokud nedojde k zatavení motoru = pokud dojde k zatavení motoru = 0 pokud nedojde k zatavení motoru y = rozvítí e kontrolka poruchy y = 0 nerozvítí e kontrolka poruchy Pravdivotní tabulka p Y Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = tuto funkci minimalizujeme pomocí Boolovy algebry a dotaneme: ( ) ( ) = Y = = lze využít minimalizaci pomocí Karnaughovy mapy 0 výpi z Karnaughovy mapy Y = CZ..07/..00/5.06

5 5 Příklad: Navrhněte logickou funkci, která upozorní obluhu v případě, že dvě nádrže chladicí kapalinou jou prázdné. Nádrž Nádrž Nádrž Snímač S Snímač S Snímač S Logický obvod Y Přiřazení hodnot jednotlivých logických proměnných = pokud nádrž č. chladicí kapalinou je prázdná = 0 pokud nádrž č. chladicí kapalinou je plná = pokud nádrž č. chladicí kapalinou je prázdná = 0 pokud nádrž č. chladicí kapalinou je plná = pokud nádrž č. chladicí kapalinou je prázdná = 0 pokud nádrž č. chladicí kapalinou je plná y = rozvítí e kontrolka doplnění y = 0 nerozvítí e kontrolka doplnění Pravdivotní tabulka p Y Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = CZ..07/..00/5.06

6 6 Minimalizaci logické funkce provedeme pomocí Karnaughovy mapy výpi z Karnaughovy mapy Příklad: Y = Plynový kotel má otevírat přívod plynu do kotle, když venkovní teplota klene pod 6 C a nebo je epnut ruční pínač a když je voda v kotli nad minimální hodnotou a hoří zapalovací hořák. teplota ruční pínač hladina vody zapalovací hořák Logický obvod y přívod plynu = okolní teplota < 6 C = 0 okolní teplota 6 C = ruční pínač zapnut = 0 ruční pínač vypnut = voda nad minimální hladinou = 0 voda pod minimální hladinou = hoří zapalovací hořák = 0 nehoří zapalovací hořák y = přívod plynu otevřen y = 0 přívod plynu uzavřen CZ..07/..00/5.06

7 7 Pravdivotní tabulka p Y Minimalizaci logické funkce provedeme pomocí Karnaughovy mapy Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = Y = Příklad: Navrhněte dekodér BCD kódu na edmi egmentový diplej. Označíme i jednotlivé egmenty diplej y y6 y7 y y5 y y Setavíme pravdivotní tabulku, egmenty které mají vítit, označíme log. CZ..07/..00/5.06

8 8 Pravdivotní tabulka p y y y y y 5 y 6 y označuje volnou kombinaci. Může nabývat hodnot logické 0 nebo logické. Toto označení je použito pro tavy, které nemohou natat. Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = Minimalizaci logické funkce y provedeme pomocí Karnaughovy mapy. 0 Y = 0 Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = CZ..07/..00/5.06

9 9 Minimalizaci logické funkce y provedeme pomocí Karnaughovy mapy. 0 Y = 0 Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = Minimalizaci logické funkce y provedeme pomocí Karnaughovy mapy. 0 = Y Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y je: Y = Minimalizaci logické funkce y provedeme pomocí Karnaughovy mapy. 0 0 Y = 0 CZ..07/..00/5.06

10 CZ..07/..00/ Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y 5 je: 5 Y = Minimalizaci logické funkce y 5 provedeme pomocí Karnaughovy mapy Y = Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y 6 je: 6 Y = Minimalizaci logické funkce y 6 provedeme pomocí Karnaughovy mapy Y = Úplná dijunktivní normální forma pro funkci y 7 je: 7 Y =

11 Minimalizaci logické funkce y 6 provedeme pomocí Karnaughovy mapy Y = 7 CZ..07/..00/5.06

12 Použitá Literatura POUŽITÁ LITERATURA [] Švarc, I. AUTOMATIZACE Automatické řízení. Brno : Vyoké učení technické v Brně, Fakulta trojního inženýrtví, 00. ISBN [] Vítečková, Miluše. Slovníky L- a Z-tranformace řešenými příklady. Otrava : Vyoká škola báňká - Technická univerzita Otrava. Katedra automatizační techniky a řízení, 005. ISBN [] Vítečková, M. a Víteček, A. Základy automatické regulace. Otrava : VŠB- TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA 7. litopadu 5/7 Otrava-poruba 708, 008. ISBN [] Franklin, G.F., Powell, J.D. a Emami-Naeini, A. Feedback control of dynamic ytem. London : Pearon, 009. ISBN [5] Žalman, M. a Kneppo, I. Sytémy automatického riadenia. Trenčín : Trenčianká univerzita v Trenčíně, 00. ISBN [6] Heger, M., Tomi, L. a Balcová, J. ASŘ TP v hutích - výpočetní a laboratorní cvičení. Otrava : VŠB v Otravě, 99. ISBN [7] Voráček, R., Andrýek, F. a Brýdl, Z. Automatizace a automatizační technika II. Praha : Computer Pre, 000. ISBN CZ..07/..00/5.06