Politechnika Poznańska

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Podstawy Automatyki – laboratorium

Ćw. 1:

Układy przełączające oparte na elementach stykowych

Ćwiczenie 1)

Układy przełączające oparte na elementach stykowych

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie:
a) budowy, zasady i podstawowych parametrów działania przekaźników elektromagnetycznych,
b) sposobów realizacji układów przełączających charakterystycznych dla techniki stykowej,
c) wpływu minimalizacji funkcji logicznych na prostotę połączeń elektrycznych układów automatyki.

Zakres niezbędnych wiadomości teoretycznych:

Przed przystąpieniem do ćwiczeń należy wykazać się znajomością:
a) podstawowych pojęć z zakresu łączników, w tym: przekaźników, styczników, kontaktronów i

układów sterowania automatycznego,

b) zasad rysowania schematów logicznych i elektrycznych (obowiązująca symbolika jest podana w

[12, 13]),

c) dwuelementowa algebra Boole'a [12, 13],
d) zasad syntezy układów kombinacyjnych (minimalizacja funkcji logicznych metodą Karnaugha)

[12, 13].

Opis stanowiska lab:

Stanowisko składa się z:

– zestawu przekaźników różnych typów – bezzwłocznych, kontaktronów, przekaźnika czasowego,
– zasilaczy,
– drobnego osprzętu elektrycznego – przewodów, lampek kontrolnych, trójników i in.
Przekaźniki używane w ćwiczeniu zamontowane są na płytce montażowej, na której znajdują się

zaciski połączone ze stykami roboczymi przekaźników oraz zaciski ich cewek napędowych.
Wyprowadzenia te służą do realizacji zadanych funkcji logicznych. Efekt działania i prawidłowego
montażu można obserwować za pomocą włączonej w obwody elektryczne lampki kontrolnej Z (jej
ś

wiecenie oznaczać będzie logiczną jedynkę, a brak świecenia logiczne zero). Lampki kontrolne

symulują w naszym przypadku elementy wykonawcze układu automatyki. Napięcia zasilania
przekaźników użytych do ćwiczeń i lampek kontrolnych nie przekraczają 24V. Sygnałami
wejściowymi układów automatyki są napięcia podawane na cewki przekaźników (brak napięcia xi = 0,
jest napięcie xi = 1). Realizację podstawowych funkcji logicznych za pomocą przekaźników
ograniczymy do kilku przypadków, a mianowicie: negacji NOT, alternatywy OR (sumy), koniunkcji
AND (iloczynu), sumy zanegowanej NOR, iloczynu zanegowanego NAND, układu podtrzymania.
Opis i sposób łączenia przekaźników można znaleźć w podręcznikach [3, 7,12, 13].

Politechnika Poznańska

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Podstawy Automatyki – laboratorium

Ćw. 1:

Układy przełączające oparte na elementach stykowych

Przebieg ćwiczenia:

Ć

wiczenie składa się z trzech części:

1. Zidentyfikować wybrane przekaźniki przez określenie podstawowych parametrów tych

przekaźników:

– typu, napięcia znamionowego,
– napięcia załączania i wyłączania – histerezy (rys. 1),

Rys. 1 Pomiar histerezy przekaźnika: a) schemat układu, b) wykres histerezy

Histereza łączeniowa przekaźnika określa różnicę między wartościami napięcia załączania i wyłączania

zestyków przekaźnika przy stopniowych i monotonicznych zmianach napięcia sterującego na cewce
przekaźnika. Histereza gwarantuje jednoznaczność stanu zestyków (0 lub 1) przy określonym napięciu
sterowania.

ZASILACZ

ZASILACZ

U

Przekaźnik

U

O

a)

X

X

1

0

U

W

U

Z

U

H

b)

Politechnika Poznańska

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Podstawy Automatyki – laboratorium

Ćw. 1:

Układy przełączające oparte na elementach stykowych

2. Zrealizować podstawowe funkcje logiczne:
– negacji (NOT),
– alternatywy (OR),
– koniunkcji (AND),
– negacje: alternatywy (NOR) oraz koniunkcji (NAND).
Należy sporządzić tablice stanów dla powyższych funkcji logicznych i sprawdzić poprawność

działania zrealizowanych układów.

3. Połączyć za pomocą wybranych przekaźników układ automatyki realizujący zadaną

funkcję logiczną lub spełniający zadanie sformułowane przez prowadzącego ćwiczenie.

Wykonanie powyższych zadań musi być poprzedzone analizą zagadnienia (ewentualnie

minimalizacją funkcji logicznej) oraz narysowaniem schematów logicznych i elektrycznych
koniecznych układów. Schematy logiczne należy sprawdzić wstępnie bez załączania napięcia.

Uwaga. Na włączenie napięcia zasilającego wymagana jest zgoda prowadzącego zajęcia.

Sprawozdanie:

Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
– wykres histerezy napięciowej wskazanego przekaźnika
– tabelę z danymi pomiarowymi zebranymi podczas badania histerezy
– schematy logiczne i elektryczne podstawowych funkcji logicznych
NOT, OR, AND, NOR, NAND
– słowny lub algebraiczny opis zadanej funkcji logicznej,
– minimalizację modelowanej funkcji (siatka Karnaugha).
– schemat elektryczny zrealizowanej funkcji
– wnioski dotyczące zagadnień związanych z elementami i układami stykowymi