Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

01 01 10

П П П П П П П

1 I-i с

Рис. 9.27. Двухразрядный счетчик с дешифратором

вательность выполнения операций, их часто используют для поэтапного ввода программы в цикловых системах управления. В общем случае командозадающие устройство представляют собой простейший сдвигающий регистр, в котором сдвиги происходят с частотой тактовых импульсов. Известно большое число различных схем командозадающих устройств [8, 9], которые могут быть применены при решении задач авто.матизации производственных процессов.

Четырехразрядное командозадающее устройство на элементах «Волга» и его условное обозначение в схемах приведены на рис. 9.28, о, график работы этого устройства - на рис. 9.28, б. На вход устройства поступают тактовые импульсы Та от Генератора тактовых импульсов (временное командозадающее устройство) или от логических устройств, контролирующих окончание какой-либо операции. На выходах п-п появляются сигналы с частотой поступления на вход устройства тактовых импульсов. Входным элементом командозадающего устройства является триггер со счетным входом, хотя могут быть реализованы схемы и без этого элемента.

Регистры предназначены для хранения и выдачи при опросе отдельных информационных слоев (чисел). Сдвигающие регистры (рис. 9.29) могут быть использованы для схем индикации, адресных схем в запоминающих устройствах систем управления станками, роботами и другими машинами. Сдвигающий ре-

Устатбщ ,0

-гти Lttl m „

3-cm.

Рис. 9.28. Четырехразрядное дозадающее устройство

Ч I

I-1-

-шу \ т,

LCL.


Загмсьо

Запись

Запись

Рис. 9.29. Сдвигающий регистр

Запис!)


гистр строят на основе триггера с раздельными входалщ и логической схемой, выполняющей операцию «ЗАПРЕТ». Схема, образованная тшт элементами, представляет собой устройство, в котором информация задерживается на полутакт, и называется схемой, или ячейкой задержки на полутакт. Эта схе.ма строится па элементах НЕ ИЛИ , И, равнозначность. Схема (рис. 9.29, а) работает следующим образо.м; сигналы х, х, поступающие на входы триггера с раздельными входами, передаются на выходы щ или щ только в том случае, если тактовый сигнал = «О», при = «1» сигналы на выходе схемы равны «О», потому что тактовый сигнал поступает на вход элементов НЕ ИЛИ. Таки.м образом, если иа вход триггера поступит сигнал при тактовом сигнале, равно «Ь>, то этот сигнал будет храниться в ячейках до тех пор, пока тактовый сигнал не станет равным «О».

Разряд сдвигающего регистра образуется последовательным соединением двух ячеек задержки иа полутакт. Схема разряда сдвигающего регистра (рис. 9.29, б) работает следующим образом: тактовый сигнал Г„ = «Ь, а Ги = = «О», на вход X схемы подается сигнал «1» в результате чего на выходе ij триггера устанавливается сигнал «Ь. Последующее переключение тактового сигнала Tvi = «О», Т„ = «1» приводит к тому, что единица переписывается в следующий



Запись

i!) в)

Рис. 9.30. Сдвигающий регистр на модулях СТ60

триггер разряда. После смены уровней тактового сигнала записанная единица появляется на выходе П(- регистра. В это же время на вход регистра может быть подан другой сигнал, который при подаче тактовых сигналов будет последовательно передан на выход разряда.

Сдвигающий регистр на несколько разрядов п образуется соединением отдельных разрядов в последовательную цепочку. Схема регистра приведена на рис. 9,29, в. Сдвиги в регистре производятся с частотой тактовых импульсов, т. е. сдвигающий регистр представляет собой линию задержки, в которой скорость перемещения информации определяется частотой тактовых импульсов.

Для ввода чисел в струйные цифровые устройства используют кольцевой сдвигающий регистр, предназначенный для динамического хранения чисел (рис. 9.29, г). В рассматриваемой схеме через три такта первые сигналы записанные «О» или «I», появляются на выходах регистра. Начиная с этого момента, сигналы, записанные «О» или «1», один за другим появляются на выходах регистра синхронно с тактовыми сигналами. Это происходит потому, что схема закольцована и в ней циркулируют сигналы, записанные «О» или «I» Входная схема регистра обычно имеет более сложную структуру, обусловленную условиями выбора чисел от различных источников информации. Для ввода чисел июжно использовать несколько регистров, образующих групповой регистр. В этих регистрах информация, как правило, снимается с последнего разряда. Схема сдвигающего регистра на модулях СТ60 изображена рис. 9.30, а. На рис. 9.30, б изображена ячейка задержки на полутакт, построенная из модулей СТ60, а на рис. 9.30, в - ее условное обозначение. Эта схема представляет собой триггер с входными элементами И.

Формирователи тактовых импульсов. В струйных системах управления используют как однофазную систему тактовых и.мпульсов (рис. 9.31), так и двухфазную - с импульсами, находящимися в противофазе (см. рис. 9.31, б). (Здесь Та - длительность импульса; Т - длительность периода импульса.) Скважностью импульсов называют отношение Q = Т/Т„. В двухфазной системе Q = 2. На рис. 9.31, в показаны основные параметры тактовых импульсов (ри-амплитуда основного импульса; р„ - остаточное давление в паузе между импульсами; p+j, Pgj - амплитуды первого положительного и первого отрицательного выбросов; р2. Рв2 ~ амплитуды второго положительного и второго отрицательного выбросов; Т„ - длительность основного импульса, определяемая на уровне ?ср - длительности фронта и среза импульса). На надежность работы цифровых устройств струйной техники могут существенно влиять вторые и последующие положительные и отрицательные выбросы. Первые выбросы, как правило, не оказывают существенного влияния на работоспособность схем. Форму тактовых импульсов в реальных устройствах необходимо приблизить, насколько это возможно, к идеальной, т. е. длительность фронта и среза должна быть значительно меньше длительности и.мпульса; амплитуда выбросов (вторых и последующих) должна быть минимальной.

Тактовые импульсы формируются при помощи струйных задающих генераторов, которые, как правило, строят на базе струйных дискретных и усилительных элементов. Они должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать высокую стабильность частоты генерируемых колебаний и малые искажения формы импульсов при изменении окружающей температуры, давления питания и др.

Схемы струйных генераторов, удовлетворяющие указанным требованиям, изображены на рис. 9.31, г-е. Генератор (рис. 9.31, г) построен на аналоговых усилителях. Триггер с раздельными входами, установленный на выходе (рис. 9.3!, д) служит для исключения вторых и последующих выбросов импульсов, генерируемых элементом ИЛИ - НЕ ИЛИ с аналоговым усилителем в цепи обратной связи. Генератор (рис. 9.31, е) построена на триггере с раздельными входами. Генерируемая частота зависит от длины L соединительных трубок для генератора показана на рис. 9.31, г в пределах 10-1000 Гц; для генератора на рис. 9.31, д - в пределах 10-500 Гц; для генератора на рис 9,31, е - в пределах 100-500 Гц.

В ряде случаев при построении управляющих устройств необходимо получить импульсы малой длительности. На рис. 9.32, а, б приведены схемы и графики работы формирователей импульсов: при появлении сигнала «О» на входе (см. рис. 9.32, а) и при появлении сигнала «1» (см. рис. 9.32, б). На рис. 9.32, в показан формирователь импульсов, который формирует импульсы большей длительности, чем сигналы, поступающие на его вход, и график его работы.

На рнс. 9.32, г показана схема счетного триггера, использующего в своей работе формирователь импульсов. Триггер с раздельными входами, установлен-


О.бри

Рис. 9.31. Систши Т»»!

вых импульсов (в-о) и ге нераторы тактовых импульсов (г-е)




JVVVM

I-г ii


УстаниВна


Рис. 9.32. Формирователи импульсов

НЫЙ на выходе формирователя, играет роль фильтрующего элемента, исключающего влияние шумов, которые возникают при переключении дискретных элементов, па работу счетного триггера. Такой счетный триггер часто называют импульсным. Триггер обеспечивает высокое быстродействие: так, при использовании в схеме элементов СТ55, СТ56 и СТ59 частота и.мпульсов на входе достигает 400 Гц.

Реле времени (рис. 9.33), построенное исключительно па струйных элементах, широко используют для построения струйных управляющих устройств. Назначение реле заключается в получении заданной выдержки времени при включении или выключении каких-либо элементов, управляющего устройства. В структурную схему реле (см. рис. 9.33, а) входят следующие основные части: воспринимающая /, состоящая из струйных логических элементов, обеспечивающих запуск и сброс реле времени; задающая 2, представляющая собой генератор тактовых импульсов, частота работы которого определяет дискретность реле времени; линия задержки сигнала 3, обеспечивающая заданную выдержку времени с момента подачи управляющего сигнала (линия задержки может быть построена на основе двоичного, кольцевого счетчика или простейшего сдвигающего регистра); выходная обеспечивающая фор;,щрование одного или нескольких выходных сигналов с задержками на заданную величину времени.

На рис. 9.33, б показана схема реле времени, построенная на основе двоичного счетчика и схемы совпадения. Время выдержки задается числовым кодом «2. %, «4 на входах схемы сравнения. Например, на реле, построенном на четырехразрядном двоичном счетчике и генераторе тактовых импульсов, посылающем в схему реле и.мпульсы через 0,1 с, могут быть получены задержки времени от 0,1 до 1,5 с дискретностью 0,1 с. Увеличение разрядов двоичного счетчика позволит получить выдержки времени сколь угодной длительности. Реле имеет один выход и обеспечивает получение 15 различных выдержек времени с дискретностью 0,1 с.

На рис. 9,33, в приведена схема реле времени, построенная на основе простейшего сдвигающего регистра (командозадающего устройства), показанного на рис, 9.28. В этом регистре непрерывно сдвигается только одна кодовая последовательность 00010 ... О с частотой тактовых импульсов задающего генератора. Максимальная задержка времени тактового реле определяется числом разрядов регистра, а дискретность зависит от частоты тактовых импульсов генератора. Число выходов реле равно числу разрядов регистра. Выходная часть схемы строится на основе коммутационного поля.

Схема реле времени, используюгцая в своей работе групповой регистр, изображена на рис, 9.34.

Регистр предназначен для .цинамического хранения четырехразрядных чисел и выдачп их в схему сравнения при поступлении тактового сигнала от управляющего устройства. Групповой регистр в данной схе.ме состоит из четырех регистров по три разряда в каждом и позволяет записать в него три четырехразрядных числа в двоичном коде. При записи чисел в регистр на его четыре входа подается первое число, например ОНО, ровно через один такт подается второе число - 1011 и еще через такт третье - 1110. Через три такта появляется на выходе регистров первое записанное число, через четыре такта - второе, затем - третье и, начиная с этого момента, с каждым новым тактом записанные числа в заданной последовательности появляются на выходах регистра и поступают на входы схемы сравнения. На входы схемы сравнения поступают сигналы от четырехразрядного двоичного счетчика, работающего от генератора тактовых импульсов, посылающего на вход счетчика импульсы через 0,1 с. При совпадении чисел на выходах счетчика и выходах регистра иа выходе схемы сравнения появляется сигнал.

Таким образом, первый сигнал от реле времени, соответствующий числу ОНО, появится на шестом импульсе и время выдержки будет соответствовать 0,6 с. После этого регистр сдвигается и на его выходах появляется второе записанное число 1011. Это число соответствует одиннадцати импульсам тактового генератора, т. е. сигнал на выходе реле времени появится через 1,1с после за-



Рис. 9.33. Реле времени

Регистр 0 0 10 0

Наборное поле Когщтацшная схема



0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33