Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана

Факультет РК

Кафедра: Компьютерные системы автоматизации производства

Микросхемное решение логических уравнений

Методическое пособие по выполнению домашнего задания

по курсу: «Элементы систем управления КИП/РТК»

Семисалов В.И., Петренко Е.О.

Москва, 2010г.

Цель работы: Приобретение студентами практических навыков в проектировании, монтаже и отладке элементов неперепрограммируемой дискретной автоматики, используемых в устройствах электроавтоматики станков с ЧПУ и других системах управления технологическим оборудованием.

Содержание работы.

В соответствии с заданным логическим уравнением, описывающем работу элемента электроавтоматики разрабатываются:

• диаграмма состояния элемента,

• принципиальная схема узла, реализующая диаграмму состояния,

• печатная плата для разработанной схемы.

После соответствующей комплектации монтируется схема на макетной плате станции NI ELVIS II и проверяется правильность ее работы.

Порядок выполнения работы.

1. Получить задание на работу и соответствующие методические материалы.

2. По возможности упростить вид логического уравнения, используя основные законы Булевой Алгебры.

3. Построить диаграмму состояния элемента.

4. Разработать принципиальную схему.

5. Проверить принципиальную схему.

6. Разработать печатную плату.

7. Произвести комплектацию разработанного узла.

8. Собрать узел на макетной плате.

9. Проверить правильность сборки и подключения питающих напряжений.

10. Проверить правильность работы узла путем заполнения реальной диаграммы состояния и сравнения её с расчетной.

11. Сделать выводы о качестве решения исходного уравнения.

Методика выполнения работы.

1. Исходные данные.

Исходными данными для выполнения работы является логическое уравнение, описывающее алгоритм работы какого либо элемента электроавтоматики в виде:

где: Y – выходное значение булевой функции,

X1…X4 – аргументы функции.

Физический смысл данного уравнения можно интерпретировать, например, как условие включения двигателя привода главного движения станка – Y в зависимости от состояния различных дискретных элементов X1...X4 (концевых выключателей, промежуточных реле и т.п.).

2. Упрощение вида уравнения.

Упрощение вида уравнения применяется с целью использования в схеме более простых и потому более надежных микросхем. Преобразование уравнения производится на основе законов Булевой Алгебры, приведенных в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование	№№ п/п	Обозначение
Тождества	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
Законы коммутативности	10
	11
Законы ассоциативности	12
	13
Законы дистрибутивности	14
	15
Законы инверсии	16
	17
Законы поглощения	18
	19

Используя закон инверсии 17 для второго члена логического уравнения (1) преобразуем его: