Переход от логической формулы к логической схеме

Логические элементы, при построении логической схемы, располагаются в том же порядке, в каком выполняются логические операции в формуле. При этом формула преобразуется так, чтобы группы операций соответствовали функциям, выполняемым элементами, на базе которых строится схема.

«Программа работы» «Основные функции» «Содержание»

ПРИМЕР 5.2. Минимизировать карту Карно, приведенную на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Карта Карно с единичными и нулевыми контурами

Анализ единичных контуров дает следующее выражение для ДНФ

. (5.3)

/ \

контур 1 контур 2

Анализ нулевых контуров дает следующее выражение для КНФ

. (5.4)

/ \

контур 3 контур 4

ДНФ и КНФ описывают одну и ту же логическую функцию.

ПРИМЕР 5.3.Построить логическую схему на базе элементов "НЕ" и "И-НЕ" для логической формулы . (5.5)

Преобразуем формулу, выразив ее через операции "И-НЕ" и "НЕ", для чего применим закон двойного отрицания, а затем правило де Моргана

. (5.6)

Логическая схема, соответствующая преобразованному выражению (5.6), приведена на рис. 5.3, а.

Рис.5.3. Схемная реализация логических формул в элементной базе LOGO! Soft Comfort

а) – реализация по формуле (5.6),

б) – реализация по формуле (5.5).

Элементная база LOGO!Soft Comfort имеет избыточность и возможность инвертировать входы. С учетом этого формула (5.5) может быть реализована непосредственно без дополнительного преобразования. Схемная реализация формулы (5.5) приведена на рис. 5.3,б. Из рисунка 5.3. видно, что избыточность элементной базы позволяет получить более простую схемную реализацию.

«Программа работы» «Основные функции» «Содержание»

5.2. Модель электрической сети в LOGO!Soft Comfort

Рис. 5.4. Конфигурация защищаемой сети

РУ1, РУ2 – распределительные устройства;

П1, П2 – первая и вторая группа потребителей;

SF1, SF2 – первый и второй автоматические выключатели;

К1, К2 первая и вторая точки короткого замыкания;

I1, I2 – токи в участках сети

От распределительного устройства РУ1 отходит несколько электрических линий, одна из которых защищается выключателем SF1. От этой линии питается распределительное устройство РУ2, одна из отходящих линий которого защищается выключателем SF2.

Короткое замыкание может произойти на участке 1 (точка К1) или на участке 2 (точка К2), при этом короткое замыкание (к.з.) должно отключаться ближайшим к точке к.з. выключателем. Однако, если ближайший выключатель неисправен, то к.з. должно отключиться выключателем, расположенным ближе к источнику питания. В лабораторной работе предстоит разработать и реализовать алгоритм срабатывания (отключения) выключателей, обеспечивающий рациональную работу защиты.

Модель электрической сети в LOGO!Soft Comfort приведена на рис.4.2. и записана в файле «Схема сети».

Автоматический выключатель SF1 моделируется кнопкой С1 и блоками В001,…В006 и Q1.

Кнопка С1 соответствует ручке включения/выключения автомата. Триггер В001 моделирует механическую защелку автомата, удерживающую контакты в замкнутом или разомкнутом состоянии.

Блок В002 имитирует «ломающийся рычаг», позволяющий отключить автомат при включенном положении ручки включения/выключения.

Инвертор В003 обеспечивает отключение автомата при выключенном положении ручки.

Блок В005 соответствует расцепителю, который через блок В004 отключает автомат при подаче «1» на его вход Trg. Расцепитель срабатывает с временной задержкой, которая состоит из нерегулируемой и регулируемой частей.

Состояние контактов автомата SF1 определяется выходом Q1. Блок В006 моделирует время движения контактов до полного размыкания цепи.

Блок I1 моделирует к.з. в точке К1, блок М1 показывает наличие напряжения потребителей первой группы, блок В016 моделирует аварийный ток на первом участке.

Второй участок сети моделируется аналогично, но с помощью входа I3 моделируется отказ расцепителя автомата SF2.

Рис. 5.5. Модель электрической сети в LOGO!Soft Comfort