Układy sekwencyjne asynchroniczne – Zadania projektowe Zadanie

Układy sekwencyjne asynchroniczne – Zadania projektowe
Zadanie 1
Zaprojektować układ dwustopniowej sygnalizacji optycznej informującej operatora procesu o
przekroczeniu przez kontrolowany parametr wartości granicznej. Przekroczenie wartości
granicznej jest wykrywane czujnikiem kontrolnym X1.
X1= 0 wartość kontrolowanego parametru w normie
X1= 1 wartość graniczna kontrolowanego parametru przekroczona
Program pracy jest następujący:
- pojawienie się sygnału X1 powinno spowodować zapalenie się odpowiedniej lampki
sygnalizacyjnej Z1 (np. światła pulsującego)
- naciśnięcie niestabilizowanego przycisku X2, powinno wygasić lampkę Z1 i w przypadku
X1=1 zapalić lampkę sygnalizacyjną Z2,
- wygaszenie lampki Z2 odbywa się również przyciskiem X2, ale tylko w przypadku gdy
X1=0.
Zadanie 2
Zrealizować układ sterowania pracą układu grzewczego G. Jeżeli temperatura jest mniejsza
od temperatury T1 (T£T1) wtedy element wykonawczy załączający układ grzewczy Y=1.
Jeżeli temperatura jest większa od temperatury T2 (T≥T2) wtedy Y=0. Pomiar temperatury
jest realizowany za pomocą czujników temperatury T1, T2.
Zadanie 3
Zrealizować układ zabezpieczenia silnika przed przeciążeniem. Działanie układu jest
następujące: jeżeli sygnał przeciążenia (p) będzie trwał od poprzedniego zbocza impulsu
zegarowego (z) w sposób ciągły do następnego zbocza impulsu zegarowego, to wtedy nastąpi
odłączenie silnika (Y) od sieci zasilającej.
Zadanie 4
Zaprojektować układ o wejściu X i wyjściu Y za pomocą automatu sekwencyjnego
asynchronicznego.
X
t
Y
t
Rys. z4 Przebiegi czasowe do zadania 4
Zadanie 5
Zaprojektować układ sterowania taśmociągiem pobudzanym dwoma przyciskami
niestabilnymi x1 i x2. Pierwsze naciśnięcie przycisku x1=1 powoduje załączenie obwodu
sygnalizacyjnego Y1=1. Drugie naciśnięcie tego przycisku powoduje wyłączenie dzwonka
24
Y1=0 i załączenie silnika napędzającego taśmociąg Y2=1. Wyłączenie silnika następuje po
naciśnięciu drugiego przycisku x2=1.
Zadanie 6
Zrealizować układ sekwencyjny o następującej sekwencji:
a
0
1
1
1
b
0
0
1
0
F
0
0
0
1
Zadanie 7
Zrealizować układ o dwóch wejściach x1 i x2 i dwóch wyjściach z1 i z2 który ma następujące
własności:
a) po zmianie wejścia stan wyjść jest równy albo początkowemu albo końcowemu
stanowi wejść,
b) jeśli przedstawić stan wejść w formie liczby binarnej, zmiana wejść, która zwiększ
wartość wejść powoduje pojawienie na wyjściu stanu 00 lub 11. Jeśli wartość wejść
maleje na wyjściu jest albo 01 albo10,
c) dozwolone są pojedyncze (niejednoczesne) zmiany elementów wejściowych,
d) stan wejść 00 i wyjść 00 nie występuje.
Uwaga! Należy zacząć od stanu x1x2=11 i z1z2=11.
Zadanie 8
Zrealizować układ o dwóch wejściach x1 i x2 i dwóch wyjściach z1 i z2 który ma następujące
własności:
e) po zmianie wejścia stan wyjść jest równy albo początkowemu albo końcowemu
stanowi wejść,
f) jeśli przedstawić stan wejść w formie liczby binarnej, zmiana wejść, która zwiększ
wartość wejść powoduje pojawienie na wyjściu stanu 10 lub 01. Jeśli wartość wejść
maleje na wyjściu jest albo 00 albo11,
g) dozwolone są pojedyncze (niejednoczesne) zmiany elementów wejściowych,
h) stan wejść 11 i wyjść 11 nie występuje.
Uwaga! Należy zacząć od stanu x1x2=00 i z1z2=00.
Zadanie 9
Zrealizować układ sterowania dwoma klimatyzatorami. Cykl pracy układu jest następujący:
T
xlxh
Y1Y2
T<Tl
00
Oba wyłączone
Tl ≤ T < Th
10
Pracuje ten który ostatnio był
bezczynny
T ≥ Th
11
Pracują oba
Tl > T > Th
01
Sytuacja niemożliwa
25
Zadanie 10
Zrealizować układ sterowania klimatyzatora. Cykl pracy układu przedstawiony jest na
rys. z10
T
Th
Tl
t
xl
t
t
t
Rys. z10 Przebiegi czasowe do zadania 10
Zadanie 11
Do zbiornika spływa ciecz, którą należy wypompować gdy poziom stanie się nadmierny.
Poziom jest mierzony czujnikiem pływakowym z sygnalizatorami h1 i h2. Pompę należy
włączyć gdy h2=1 i pozostawić włączoną do chwili gdy h1=1. Wtedy pompę należy wyłączyć.
Zadanie 12
Zaprojektować układ o wejściu X i wyjściu Y za pomocą tablicy kolejności łączeń
X
t
Y
t
Rys. z12 Przebiegi czasowe do zadania 12
26
Zadanie 13
Zaprojektować układ sterowania taśmociągiem pobudzanym dwoma przyciskami
niestabilnymi x1 i x2. Pierwsze naciśnięcie przycisku x1=1 powoduje załączenie obwodu
sygnalizacyjnego Y1=1. Drugie naciśnięcie tego przycisku powoduje wyłączenie dzwonka
Y1=0 i załączenie silnika napędzającego taśmociąg Y2=1. Wyłączenie silnika następuje po
naciśnięciu drugiego przycisku x2=1. Realizacja za pomocą tablicy kolejności łączeń.
27
Układy sekwencyjne synchroniczne – Zadania projektowe
Zadanie 1
Zaprojektować układ automatycznego rozruchu i zatrzymania ciągu przenośników
podających nadawę ze zbiornika węgla surowego ZWS na przesiewacz klasyfikacji wstępnej
PKW.
ZWS
P1
P2
P3
PKW
Rys. z1 Schemat technologiczny do zadania 1
Praca układu jest następująca:
- gdy sygnał sterujący x=1, następuje rozruch kolejnych przenośników P3, P2, P1 w
odstępach dwusekundowych od punktu ZWS do punktu PKW.
- - gdy sygnał sterujący x=0, następuje zatrzymanie przenośników w kolejności odwrotnej
P1, P2, P3.
Zadanie 2
Przeprowadzić syntezę licznika modulo 6 liczącego w kodzie opisanym tabelą zależności:
Numer
impulsu
0
1
2
3
4
5
Y1
Y2
Y3
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
Realizację przedstawić na przerzutnikach JK
28
Zadanie 3
Zaprojektować synchroniczny dzielnik częstotliwości przez 3, zawierający dwa przerzutniki
typu D.
Numer
impulsu
0
1
2
3
S1
S2
S0
-
Zadanie 4
Zaprojektować synchroniczny dzielnik częstotliwości przez 2. Realizacja na przerzutnikach
JK.
Zadanie 5
Zaprojektować na przerzutnikach typu D automat sekwencyjny realizujący cyklicznie stany 0>1->2->4->6 tylko pod wpływem zegara.
Zadanie 6
Zaprojektować automat zmieniający cyklicznie 23 stanów w czasie gdy na jego jedynym
wejściu jest x=1. Gdy na jego wejściu jest x=0, to automat pozostaje w stanie, w którym był.
Układ zrealizować na przerzutnikach typu D i J-K.
Zadanie 7
Zaprojektować licznik pierścieniowy (układ realizujący stany jak w tablicy).
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
Zadanie 8
Zaprojektować układ dzielący przez 8 (licznik Johnsona)
1
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
29
Zadanie 9
Zaprojektować układ dzielący przez 15 (licznik łańcuchowy)
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
Zadanie 10
Wyjście S1 układu przyjmuje wartość 1 gdy na wejściu x1 pojawi się sekwencja 01. Wejście
S2 przyjmuje wartość 1 gdy na wejściu x1 pojawi się 0101. Zerowanie sygnałów S1 i S2 =0
poprzez x2=1.
Zadanie 11
Układ czterech szeregowo połączonych przerzutników typu D. Na wejście pierwszego
przerzutnika D1 przychodzi sygnał modulo 2 wyjść przerzutnika pierwszego i czwartego
(xi=Q1 ≈ Q4) .
D1
Q1
Q2
Q3
Q4
xi
Rys. z11 Schemat blokowy generatora binarnego sygnału pseudolosowego
Przedstawić cykl pracy automatu (stany wyjść Q3Q2Q1Q0), jeżeli automat startuje ze stanu
1000
Zadanie 12
Zaprojektować automat, który ma dwa sygnały wejściowe ułatwiające pracę układu
sterującego wyświetlaniem trzech lampek. Inicjalizacja pracy wyświetlania następuje, gdy na
wejściach są sygnały 00. Wówczas palą się wszystkie lampki. Pojawienie się na wejściach
30
sygnałów 10 powoduje, że lampki palą się przemiennie w kolejności L1, L2, L3. Pojawienie
się na wejściach sygnałów 01 powoduje, że lampki palą się przemiennie w kolejności L3, L2,
L1. Pojawienie się na wejściach sygnałów 11 powoduje zatrzymanie pracy układu i wszystkie
lampki gasną.
Zadanie 13
Zaprojektować automat realizujący następujący cykl pracy
Q3
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
Zadanie 14
Zaprojektować automat realizujący następujący cykl pracy
Q3
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
Zadanie 15
Zaprojektować układ zliczający pięć kolejnych stanów 0-5 pod wpływem sygnału sterującego
x=1. Do realizacja układu zastosować przerzutniki typu D.
Zadanie 16
Zaprojektować układ realizujący cykl pracy jak poniżej
Q3
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
31