Устройство логического управления

Введение 4
1 Структурный синтез устройства и выбор элементной базы 5
1.1 Построение направленного графа дискретного автомата 5
1.2 Определений функций возбуждения памяти 6
1.3 Моделирование автомата 8
1.4 Выбор элементной базы 10
2 Разработка устройств сопряжения по входу 11
2.2 Разработка преобразователя реализующего функцию F1 11
2.3 Разработка преобразователя реализующего функцию F2 13
3.4 Разработка тактового генератора 16
2.6 Разработка таймера 18
4 Разработка устройств сопряжения по выходу 20
4.1 Согласование светодиодов с выходом автомата 20
4.2 Согласование электролампы с выходом 20
4 Разработка устройств индикации 23
5 Конструкция устройства логического управления 24
Заключение 25
Список литературы 26

Современный технологический процесс включает в себя огромное количество различных по своей физической природе параметров, которые могут менять свои значения много раз в короткий промежуток времени. Для того чтобы своевременно и правильно реагировать на такие изменения параметров необходима организация контроля и управления. Организация контроля и управления с помощью систем автоматики позволяет качественно управлять технологическим процессом.
Электронные промышленные устройства являются сложными системами, в состав которых входят энергетические преобразователи, элементы электропривода, микропроцессорные узлы обработки информации и связи с внешними управляющими объектами, а также датчики различного назначения, устройства согласования с объектом управления.
Очевидно, что задача разработки промышленного автомата включает в себя комплекс проблем, которые сами по себе представляют отдельную область современной электроники. Важно обеспечить высокую надежность и защиту от сбоев, поскольку существуют технологические процессы, нарушение которых может привести к катастрофическим последствиям опасным для жизни людей и окружающей среды. Поэтому создание таких устройств требует от разработчика хороших знаний в области электроники, и в области технологических процессов для управления которыми создается промышленный автомат.
Целью данного курсового проекта является разработка электронного автомата при заданных входных сигналах и контролируемых параметрах, а также исполнительных устройствах. Функционирование автомата производится по приведенному в задании алгоритму.

В результате выполнения курсовой работы был выполнен структурный синтез устройства логического управления, выбор элементной базы; синтез сопряжения по входу и выходу, таймера, тактового генератора и устройства индикации.
Дискретный автомат был реализован на ТТЛ-логике, в качестве элементов памяти были применены D – триггеры.
При выборе схем, реализующих заданные передаточные функции, вспомогательные функции и реализация коммутаций устройств со схемой автомата Мура, были выбраны: таймер, тактовый генератор, устройство начального пуска, контактный датчик, устройства опорного напряжения, устройство индикации.
При разработке устройства индикации, в качестве преобразователя аналогового сигнала в цифровой использована микросхема КР572ПВ2, которая представляет собой преобразователь на 3,5 десятичных разрядов, работающий по принципу последовательного счета с двойным интегрированием, с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала.
Адекватность работы дискретного автомата была проверена с помощью моделирования в программном комплексе Multisim 10.1.
Расхождение полученной статической характеристики (рис. 11) с заданной (рис. 9) объясняется изменением настроек аппроксиматора при выборе элементов из стандартного ряда Е24.
В результате выполнения курсовой работы были получены навыки разработки и моделирования цифровых и аналоговых устройств.