Исполнительные логические элементы системы «ТРАНСЛОГ- 1»

Система исполнительных логических элементов «Транслог-1» насчитывает пять типов логических модулей:

Модуль - 1КК01 – двойной логический элемент «И» - представляет собой одноместный модуль (см.рис.4.1), состоит из двух раздельно работающих логических элементов "И". Каждый логический элемент "И" имеет три входа Е1,E2,Е3, ( Е4,Е5,Е6) и один выход А1 (А2).

Рисунок 4.1. Логический элемент 1КК01

В логическом элементе "И": при подаче сигнала "0" хотя бы на один его вход Е1÷Е3 (Е4÷Е6), соответствующий диод будет открыт (будет иметь малое сопротивление, шунтирующее выход элемента), и на выходе 10 (11) элемента будет также отсутствовать напряжение, т.е. будет сигнал "0". При этом на выходе элемента напряжение по абсолютной величине будет выше напряжения на входе, т.е. сигнала "0", но не более -1В за счет падения напряжения на открытом диоде.

На рис.4.1 показана таблица всех возможных комбинаций сигналов на входах элемента "И" и соответствующие им сигналы на его выходе (таблица истинности переключений функции элемента).

Если некоторый вход элемента "И" не подсоединен к выходу другого логического элемента или оборвался, то это эквивалентно подаче на этот вход сигнала "0" (обусловлено наличием на каждом входе сопротивления смещения R_см, подключенного к напряжению +12В) и, следовательно, на выходе элемента "И" будет всегда сигнал "0". Поэтому все свободные входы элемента "И" должны быть подключены к шине –12В(N12).

Как видно из схемы рис 4.1 элемент 1KK01 – пассивный элемент, т.е. он не усиливает сигнала на своих входах. Элемент 1КК01 чаще всего используется для сбора информации параметров технического средства. Например, запуска, остановки или перехода механизма в другой режим работы. При выполнении определенных условий (единицы на все входы) техническое средство запускается, останавливается или переходит в другой режим работы.

Модуль - 1DD03 – двойной логический элемент «ИЛИ» -представляет собой одноместный модуль (см.рис.4.2) и состоит из двух раздельно работающих логических элементов "ИЛИ", каждый из которых имеет три входа Е1 ,Е2 ,Е3 (Е4,Е5 ,Е6) с развязывающими диодами и один выход А1 (А2).

Рисунок 4.2. Логический элемент 1DD01

В бесконтактном элементе "ИЛИ" достаточно на один из его входов Е1,Е2,Е3 (Е4,E5,Е6) подать напряжение, т.е. сигнал "L", как открывшийся диод этого входа передает его напряжение (с учетом падения напряжения на диоде) на выход А1(А2), т.е. на выходе появится сигнал "L". И только в случае наличия сигнала "0" одновременно на всех входах элемента "ИЛИ" все его входные диоды будут закрыты, и на выходе А1(А2) не будет напряжения, т.е. будет сигнал "0".На рис.12.2,в показана таблица истинности элемента "ИЛИ". Элемент 1DD03 так же как и элемент 1KK01 является пассивным, т.е. он не усиливает входной сигнал. Если один из входов элемента "ИЛИ" свободен или оборвался, то элемент с оставшимися входами ведет себя так, как будто на свободном входе имеется сигнал "0".

Элемент 1DD03 чаще всего используется в сборной сигнализации, где входы являются сигнальными каналами, а выходы – подача сигнала на общее устройство тревожной сигнализации.

Модуль - 1KN05 - логический элемент -представляет собой одноместный модуль (см.рис.4.3) с двумя раздельно работающими логическими элементами "И" и "ИЛИ-HE"). Работа четырехвходового элемента "И" (входы Е1÷Е4, выход А1 аналогична работе элемента "И" в модуле 1КК01. Двухвходовый элемент "ИЛИ-НЕ" (входы Е5,Е6, выход А2) по существу состоит из двух последовательно соединенных элементов: элемента "ИЛИ" (входы Е5,Е6, и выход точка "б") и элемента "НЕ" - инвертора ( вход - точка "б" и выход А2).

Работа элемента "ИЛИ" с выходом точки "б" аналогична работе элемента "ИЛИ" в модуле 1DD03.

Функция логического элемента "НЕ" осуществляется активным элементом -транзистором. Причем, транзистор имеет свойство усиливать уровень сигнала на выходе А2 по отношению к своему входу (точка "б").

Если в точке "б" будет "0" сигнал (на входах Е5 и E6 "0" сигнал), то база транзистора будет находится под положительным потенциалом с контактного ножа 1, транзистор Т будет заперт и на его выходе А2 будет напряжение –12В при наличии нагрузки оно будет меньше, но не ниже –3,5В. Это будет соответствовать сигналу "1". Если в точке "б" будет сигнал "1" что, как известно из работы элемента "ИЛИ", бывает при наличии сигнала "1" хотя бы на одном входе Е5 или Е6, то на базу транзистора поступает отрицательный по отношению к его эмиттеру потенциал, транзистор откроется. Участок коллектор-эмиттер будет иметь при этом очень незначительное сопротивление и почти все напряжение -12В упадет на сопротивление коллектора. Это соответствует появлению сигнала "0" на выходе A2.

Рисунок 4.3. Логический элемент 1KN05

Если один из входов Е5 или Е6 не используется, то получившийся при этом одновходовый элемент "ИЛИ-НЕ" становится просто инвертором "НЕ" сигнала на своем единственном входе.

Модуль - 1NN11 – двойной логический элемент «ИЛИ-НЕ» - представляет собой одноместный модуль с двумя раздельно работающими элементами "ИЛИ-НЕ" (см. рис.4.4).

Рисунок 4.4.Логический элемент 1NN11

Каждый элемент "ИЛИ-НЕ" имеет три входа Е1,Е2,Е3 (Е4,E5,Е6) и один выход A1 (A2). Работа трехвходового элемента "ИЛИ-НЕ" в модуле 1NN11 аналогична работе двухвходового элемента "ИЛИ-НЕ" в модуле 1КN05. В точке «а» или «б» элемента реализуется функция "ИЛИ" от трех входов, т.е. сигнал в точке «а» или «б» равен "1" когда хотя бы на одном входе сигнал равен "1", а на выходе А1(А2) реализуется функция "НЕ", т.е. инверсия сигнала в точке «а» или «б».

Таблица истинности элемента "ИЛИ-НЕ" представлена на рис. 4.4,в. Из нее видно, что сигнал "1" на выходе элемента "ИЛИ-НЕ" появляется в одном единственном случае, когда на всех входах элемента имеется сигнал "0", при всех других комбинациях входных сигналов на выходе элемента "ИЛИ-НЕ" имеется сигнал "0".Если в элементе "ИЛИ-НЕ" используется только один его вход, то в этом случае этот элемент является инвертором, т.е. сигнал на его выходе всегда противоположен логическому сигналу на используемом входе.

Если же соединить выход 10 с входом 7, а выход 11 с входом 4, то образуется элемент памяти.

П Р И М Е Р . Исполнительный механизм должен увеличивать или уменьшать производительность какого-либо насоса (рис. 4.5) При нажатии кнопки "Увеличение производительности" подается сигнал «1» на вход 6 логического элемента 1NN11 №2, на выходе 10 будет сигнал "0". При условии, если кнопка на «Уменьшение производительности» не нажата, на входах 7,8,9 элемента 1NN11 №2 будут находится нулевые входные сигналы, с выхода 11 снимается сигнал "I", который управляет механизмом увеличения производительности.

Одновременно с нажатием кнопки «Увеличение производительности» подается сигнал "1" на вход 9 элемента 1NN11 №1, на выходе 11 будет сигнал "0" и команда на уменьшение производительности не будет подана. Таким образом, пока существует команда на увеличение производительности, будет блокировано управление на уменьшение производительности и наоборот.

При одновременном нажатии кнопок «Увеличение производительности» и «Уменьшение производительности» на обоих выходах 11 элементов №1 и №2 отсутствуют сигналы для управления исполнительными механизмами.

Рисунок 12.5. Орган управления механизмом на элементах 1NN11

В качестве примера использования основных исполнительных логических элементов 1КК01, 1DD03, 1NN11 может служить схема логического элемента типоряда «Танслог-1» 2А80 (см.рис.4.6).

Сигнальный конструктивный элемент 2А80 представляет собой комбинацию логических элементов "НЕ", "И" и "ИЛИ".

Он состоит из двух плат с печатным монтажом "а" и "б", Которые размещены в двойном конструктивном элементе (двухместный модуль). Плата с печатным монтажом "а" имеет 10 контактных выводов, в то время как от платы "б" выведено 11 подсоединений.

Принцип работы.

Сигнальный конструктивный элемент применяется для сигнализации процессов в различных комбинациях с дополнительными конструктивными элементами. На рис.4.6 показан один из вариантов применения элемента 2А80. В указанном варианте контактные выводы а6, а10, и а8 применяются для ввода сигнала неисправности; вывод а7 соединен с выводом b9, вывод а9 используется для подачи сигнала сброса (квитирования); выводы b4,b5 объединены и подключены к шине N12, на вывод b6 подаются сигналы от генератора импульсов; вывод b7(А2) используется для подачи акустического сигнала; вывод b10(А₁) - для оптической сигнализации исходного состояния; вывод b11(А3)- для оптической сигнализации неисправности или нарушения режима работы.

Рисунок 4.6. Логический элемент 2А80

В исходном состоянии (сигнал "неисправность" отсутствует) на всех входах элемента 1NN11 находится сигнал "0", на выходе 10 - сигнал "1", который поступает на контактный вывод b10(А1) и используется для сигнализации исходного состояния - светит, например, зеленая лампочка. На выходе 11 элемента 1NN11 (следовательно на выводе b7(A2) имеется сигнал "0" - акустический сигнал отсутствует; у элементов 1KK01 не обеспечиваются условия для выполнения логической операции "И" и ,следовательно, на элемент 1DD03 не поступает логического сигнала "1" на выходе b11 (А3) "0" сигнал - нет оптической сигнализации.

При появлении неисправности на контактной выводе а6 или а10 (см. рис.4.6,а и диаграмму 4.6,в), через дифференциальное звено этот сигнал поступает на логический элемент "НЕ" 1NN11 и "запоминается". Контактный вывод b7(А2) получит постоянный сигнал "1", который вызовет акустический сигнал неисправности. Входы четырехвходового элемента "И" будут иметь сигнал "1". На контактном выводе b6 имеется импульсная частота от ге­нератора импульсов. В ритме этой частоты будет выполняться условие "И" и подана серия импульсов на логический элемент "ИЛИ", которая через контактный вывод b11(АЗ) применяется для оптической сигнализации (мигание красной лампочки). На контактном выводе b10(А1) сигнал сменится с "1" на "0" (лампочка гаснет).

Итак, при появлении сигнала "неисправность" происходит:

1. Исчезает оптический сигнал исходного состояния.

2. Появляется мигающий оптический сигнал.

3. Подается постоянный акустический сигнал.

С помощью кнопки на контактный вывод а9 можно подать квитирующий сигнал. Поданный произвольный импульс "гасит" память у элемента 1NN11 (см. конструктивный элемент 1 NN11). Контактный вывод b10(A_I) получит сигнал "1" (засветится зеленая лампочка исходного состояния); на контактном выводе b7(A2) логический сигнал "1" перейдет на "0" (акустический сигнал отключается); у трехвходового элемента "И" будут выполняться условия для логической операции "И" и элемент "ИЛИ" получит постоянный сигнал "1". На контактном выводе b11(A3) появится постоянный сигнал "1" (оптический мигающий сигнал переходит в постоянный). Такое состояние элемента 2А80 будет сохраняться до тех пор, пока на входах а6 или а10 будет находится сигнал "неисправности". Если же сигнал неисправности исчезнет (неисправность устранена) - 2 А 80 автоматически переходит в исходное состояние, т.е. с контактного вывода в11(АЗ) исчезнет сигнал "1".

При имеющемся в данный момент сигнале неисправности, например, на входе а6 и появлении сигнала неисправности на входе а10, сигнал не вызовет ни оптической ни акустической сигнализации, так как эти два входа равнозначны и возбуждают триггер со статическим входом – 1NN11 – через одно дифференциальное звено.

При появлении сигнала неисправности на входе а8, при уже имеющемся сигнале неисправности на входе a6 или а10 (или наоборот – появление сигнала "1" на входе a6 или а10 при имеющемся сигнале "1" на входе а8) происходит возбуждение элемента 1NN11 и, следовательно, появление оптического и акустического сигналов неисправности. Если неисправность была устранена до момента квитирования (сигнал неисправности больше не поступает),сигнализация неисправности остается до момента квитирования. После квитирования 2А80 переходит в исходное состояние.