Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

Аналогично могут работать и реле времени, имеющие регули­ руемое запаздывание на срабатывание или отпускание, причем интервал запаздывания может колебаться от нескольких долей се­ кунды до нескольких десятков минут. В зависимости от интервала запаздывания выбирается и конструкция реле времени, которые могут быть чисто электрическими, электронными или электроме­ ханическими.

Простой способ применения реле времени показан на рис. 32. Моталка для катанки приводится в действие от импульса, который появляется при соприкосновении катанки, подаваемой к моталке по трубке, с изолированной частью трубки. При этом срабатывает схема, приводящая в действие моталку. Одновременно возбужда­ ется реле времени, которое через установленное время, достаточное для намотки самого длинного рулона, отключает моталку, по­ скольку для отключения моталки нельзя использовать прерывание контакта катанки с изолированной частью трубки (в процессе на­ мотки может быть несколько размыканий, что приведет к пооче­ редному включению или отключению моталки).

Приведенные примеры показали возможность различного под­ хода к решению проблем автоматизации. Во всех случаях систему автоматического управления следует выбирать с учетом конкрет­ ных условий, определяемых непосредственно системой управления и характером управляемого процесса.

Программное управление на металлургических предприятиях пока является самым распространенным, причем оно может удов­ летворять и довольно сложным требованиям. Уже здесь следует отметить, что сложность системы автоматики зависит от условий производственного процесса. Если процесс является достаточно установившимся и исходное сырье имеет постоянный состав, то достаточно применения простой автоматики. В противоположность этому, в тех случаях, когда состав исходного сырья изменяется, необходимо использовать более высокие ступени автоматизации — автоматическое регулирование или "кибернетическое управление.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

В простых системах автоматического управления можно по­ дойти к решению путем простых рассуждений, не требующих ис­ пользования сложного математического аппарата.

При проектировании более сложных систем, например содер­ жащих большое количество контактов, контролировать правиль­ ность работы автоматики только путем рассуждений довольно трудно.

Г. Буля, который создал эту алгебру в 1847 г. для решения про­ блем исчисления высказываний, т. е. для решения проблем логики. В 1908 г. она была переработана английским логиком прошлого столетия В. С. Джевонсом и приобрела название исчислений Дже - вонса.

логики для решения технических проблем, связанных с синтезом релейных контактных схем. Эта работа также открыла пути раз­ вития ЭВМ со сложными контактными системами.

В настоящее время создана достаточно строгая алгебраическая теория автоматов, в разработке которой принимали участие много ученых, в том числе М. А. Гаврилов, В. И. Шестаков, А. Черч, Г. К. Моисил [27] и др.

Логические функции

Рассмотренные выше схемы автоматики состояли обычно из логических схем, реализуемых при помощи двухпозиционных эле­ ментов.

Ранее было рассмотрено несколько примеров использования од­ ного из этих элементов — релейных контактных логических схем. Разомкнутому контакту придается значение нуля, замкнутому —

в исчислении высказываний, являющемся частью математической логики.

Основным понятием исчисления высказываний является выска­

маленькими буквами. Из простых высказываний при помощи ло­ гических союзов можно образовать составное высказывание. Ис­ тинное значение составного высказывания определяется истинно­ стью значений отдельных высказываний, из которых это составное высказывание состоит, а также правилами (функциями), характе­ ризующими каждый союз.

Основные логические функции

Функция одной переменной называется отрицанием. Высказы­ вание выражено словами: «Неправда, что справедливо. ..». В тех­

В табл. 4, в столбце, где показаны схемы соединений, предлагается

82

возможная реализация этой функции: лампа светит тогда, когда реле обесточено. Алгебраическое выражение этой функции сле­ дующее:

Конъюнкция, или логическое произведение, является функцией двух переменных, выражаемое союзом «и». Этой функции соответ­ ствует последовательное соединение контактов реле. Алгебраиче­ ское выражение пишут по-разному; применяют обычно следующие формы обозначения:

сумма, выражаемая союзом «или». Алгебраическое выражение за­ писывают двумя способами:

чаются в работу, когда полоса находится в первой или в последней клети кварто либо в обеих клетях одновременно. Этой функции соответствует параллельное соединение контактов реле. Функция также определяется по табл. 4.

Кроме этих трех основных логических функций, известны и другие важные логические функции, такие как эквивалентность, неэквивалентность, импликация, функция Шеффера и функция Пирса. Из этих функций особо важными являются последние две, так как при помощи каждой из них можно выразить все остальные логические функции. Их табличное алгебраическое выражение, а также их реализация при помощи контактов реле также приве­ дены в табл. 4.

Для обозначения органов, реализующих отдельные логические функции, используют символы. В современных логических агре­ гатных схемах, которые в большинстве случаев выполнены из по­ лупроводниковых магнитных или пневматических элементов, обыч­ но бывают реализованы только четыре логические функции: дизъюнкция, конъюнкция, функция Шеффера и функция Пирса, которые позволяют реализовать любую логическую функцию. При­ мером таких систем являются логические агрегаты «Аутолог», «Транзимат», «Логитес», цифровая ветвь УРС и др.

85