Универсальный JK-триггер.

Триггер такого типа имеет два информационных входа J и K, динамический тактовый вход С и статические входы R, S. При этом входы R и S имеют приоритет над всеми остальными входами. Это делает его похожим на RS-триггер, однако у него благодаря наличию входов J и K все-таки есть целый ряд отличий. Специфика работы такого триггера следующая.

Вход J (от англ. Jump — прыжок) аналогичен входу S у RS-триггера. Если подать на него логическую единицу при К=0, то при совпадении этого сигнала по времени (момент t1 на диаграмме рис.7) с сигналом синхронизации С, выход Q перейдет в состояние логической 1. Вход K (от англ. Kill — отключение) аналогичен входу R у RS-триггера. Если подать на этот вход логическую 1 при J=0 (момент времени t2 на диаграмме), то выход Q перейдет в состояние логического 0. Логика работы JK-триггера такова, что при подаче логической единицы на оба входа J и K состояние выхода триггера изменяется на противоположное (момент времени t3 на диаграмме). На практике применяются только синхронные JK-триггеры. В этом случае состояния основных входов J и K учитываются только в момент наличия сигнала тактирования С, например по положительному (переднему) фронту импульса на входе синхронизации. На диаграмме (рис.7) также показана приоритетность сигналов со входов R и S.

Рисунок 7 – Условное обозначение и временная диаграмма JK -триггера

JK-триггер называют универсальным из-за того, что из него легко можно получить D-триггер или Т-триггер. Он переходит в инверсное состояние каждый раз при одновременной подаче на входы J и K логической 1. К примеру, если объединить эти входы, то получим Т-триггер

Вопросы

1. Дайте определение триггеру.

2. Чем различаются асинхронный и синхронный триггеры?

3. Чем различаются статический и динамический триггеры?

4. При каком условии на прямом выходе асинхронного RS-триггера будет 1?

5. При каком условии на прямом выходе асинхронного RS-триггера будет 0?

Тема 15 Системы автоматики и их элементы

План

1. Виды, структурные схемы и особенности систем автоматики.

2. Элементы систем автоматики

3. Реле

1.Виды, структурные схемы и особенности систем автоматики.

Автоматизация производственных процессов облегчает условия работы людей, повышает производительность труда, надежность работы производственных машин и механизмов, улучшает качество продукции, уменьшает расход материалов и энергии.

Различают следующие системы автоматики:

1. Системы автоматического контроля (измерения)

2. Системы автоматического управления

3. Системы автоматического регулирования

В автоматике применяют пневматические, гидравлические, механические, электронные, оптические и другие элементы, но самыми многочисленными являются электрические и магнитные элементы.

По структуре системы автоматики могут быть замкнутые и разомкнутые. Замкнутые системы имеют цепь обратной связи.

Система автоматического контроля (САК) предназначена для автоматического контроля различных физических величин (параметров), сведения о которых необходимы при управлении объектом.

Рисунок 1 – Структурная схема системы автоматического контроля

ОК – объект контроля (уровень жидкости, температура, давление и т.д.)

ИП – измерительный преобразователь. Он воспринимает измеряемую величину преобразует ее в электрическую величину. В связи с теми функциями, которые выполняют измерительные преобразователи, их еще называют чувствительными элементами или датчиками.

КС – канал связи. Он может содержать усилительные элементы, шифраторы, дешифраторы и др.

УО – управляющий орган

ВО – воспринимающий орган.

Конечные элементы ВО или УО на объект контроля никакого обратного воздействия не оказывают, т.е. система автоматического контроля разомкнутая.

Система автоматического управления предназначена для частичного или полного (без участия человека) управления объектом либо технологическим процессом. Эти системы широко применяют для автоматизации, например, процессов пуска, регулирования частоты вращения и реверсирования электродвигателей в электроприводах всех назначений.

Рисунок 2 – Структурная схема системы автоматического управления

Данная схема является разомкнутой. В такой системе управления функция контроля отсутствует. На управляющий орган УО воздействует оператор или сигнал через задающий орган ЗО поступает сигнал от другой системы автоматики. Задание оператора может быть введено в соответствии с ранее подготовленной программой, например включить или выключить электродвигатель, закрыть или открыть задвижку в водопроводе или газопроводе и т.д.

Управляющий сигнал через канал связи КС поступает на исполнительный орган ИО (если не требуется предварительная расшифровка и усиление сигнала), который воздействует на объект управления ОУ.

Разновидностью подобной системы автоматического управления является система автоматической защиты, назначение которой – прервать процесс при возникновении того или иного предельного режима.

Система автоматического регулирования(САР) поддерживает регулируемую величину в заданных пределах.

Рисунок 3 – Структурная схема системы автоматического регулирования

Система автоматического регулирования объединяет в себе функции контроля и управления, в ней осуществляется замкнутая цепь воздействий: объект регулирования – измерительный преобразователь – управляющий орган – исполнительный орган, который снова воздействует на объект управления.

Измерительный преобразователь ИП измеряет регулируемую величину и преобразует ее в величину другого вида, более удобную для воздействия на управляющий орган УО.

Управляющий орган воспринимает воздействие и срабатывает при достижении одного из заданных значений регулируемой величины, т.е. дает команду на работу исполнительного органа ИО, который в свою очередь, воздействует нужным образом на объект регулирования ОР.

Если разность между верхним и нижним пределами регулируемой величины сокращать, то можно представить себе систему, которая поддерживает с определенной точностью одно заданное значение регулируемой величины (уровня жидкости, скорости вращения вала или других величин).

К системам автоматического регулирования относятся также: система программного регулирования, в которой все операции управления выполняются по заранее заданной программе; следящая система, воспроизводящая на выходе с определенной точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону.