POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

LABORATORIUM

Automatyki i sterowania

Ćwiczenie nr :3.

Temat : Synteza układów kombinacyjnych.

Grupa ED 8.5 Data wykonania:

1995-03-13.

Zespół I.

Skład zespołu:

1. Paweł Bortnik

2. Jacek Zając

3. Artur Zguczyński

Ocena :

Zadanie:

Dokonać syntezy następujących zagadnień :

• Mieszalnik napełniany jest zimną wodą z rurociągu sterowanego zaworem 1 oraz wodą ciepłą z rurociągu sterowanego zaworem 2. Powinien on dostarczyć do rurociągu 3 wodę o temperaturze pośredniej zawartej pomiędzy t_a- dolną oraz t_b- górną. Temperaturę dolną mierzy termometr A, górną B dając sygnał 1 po przekroczeniu tych wartości. Poziom wody kontrolowany jest czujnikami poziomu dolnego C oraz górnego D. Czujniki te dają sygnał 1 po przekroczeniu tych poziomów. Woda może być pobierana rurociągiem 3 jeśli jej temperatura zawarta jest pomiędzy t_a i t_b a poziom przekracza C. Jeśli temperatura jest nieodpowiednia lub przekracza poziom D należy wypuścić ją rurociągiem 4.

• Zawody są punktowane przez 4 sędziów. Zawodnik uzyskuje punkt jeśli conajmniej 2 sędziów uzna jego zwycięstwo. Dokonać syntezy układu sygnalizacyjnego uzyskanie punktu przez zawodnika.

Zagadnienie 4.1

Sygnały wejściowe:

x₁ - temperatura wody powyżej t_a

x₂ - temperatura wody powyżej t_b

x₃ - poziom wody powyżej C

x₄ - poziom wody powyżej D

Sygnały wyjściowe:

y₁ - woda dostarczana rurociągiem 3

y₂ - woda dostarczana rurociągiem 4

Stanem aktywnym jest stan „1”.

Tabela stanów :

	x1	x2	x3	x4	y1	y2
1	0	0	0	0	0	0
2	0	0	0	1	-	-
3	0	0	1	0	0	1
4	0	0	1	1	0	1
5	0	1	0	0	-	-
6	0	1	0	1	-	-
7	0	1	1	0	-	-
8	0	1	1	1	-	-
9	1	0	0	0	0	0
10	1	0	0	1	-	-
11	1	0	1	0	1	0
12	1	0	1	1	1	1
13	1	1	0	0	0	0
14	1	1	0	1	-	-
15	1	1	1	0	0	1
16	1	1	1	1	0	1

Tablice Karnaugha :

y1					y2
x3x4					x3x4
x1x2	00	01	11	10	x1x2	00	01	11	10
00	0	f	0	0	00	0	f	1	1
01	f	f	f	f	01	f	f	f	f
11	0	f	0	0	11	0	f	1	1
10	0	f	1	1	10	0	f	1	0

Funkcje mają następującą postać :

Realizacja funkcji przy pomocy bramek NAND:

Zagadnienie 4.2

Sygnały wejściowe:

x₁- sędzia nr 1 przyznaje zwycięstwo zawodnikowi

x₂- sędzia nr 2 przyznaje zwycięstwo zawodnikowi

x₃- sędzia nr 3 przyznaje zwycięstwo zawodnikowi

x₄- sędzia nr 4 przyznaje zwycięstwo zawodnikowi

Sygnał wyjściowy:

y - zwycięstwo zawodnika

Stanem aktywnym jest stan „1”.

Tabela stanów:

	x1	x2	x3	x4	y
0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	0
2	0	0	1	0	0
3	0	0	1	1	1
4	0	1	0	0	0
5	0	1	0	1	1
6	0	1	1	0	1
7	0	1	1	1	1
8	1	0	0	0	0
9	1	0	0	1	1
10	1	0	1	0	1
11	1	0	1	1	1
12	1	1	0	0	1
13	1	1	0	1	1
14	1	1	1	0	1
15	1	1	1	1	1

Tablica Karnaugha :

x3x4
x1x2	00	01	11	10
00	0	0	1	0
01	0	1	1	1
11	1	1	1	1
10	0	1	1	1

Funkcja ma następującą postać po minimalizacji metodą Karnaugha:

Schemat daną funkcję przy pomocy bramek NAND:

Uwagi i wnioski:

Oba zadania zostały zrealizowane poprawnie co potwierdziła realizacja układu na modelu w laboratorium i sprawdzenie tablicy stanów wyjść w zależności od stanu wejść.Minimalizacja metodą Karnaugha została przeprowadzona według jedynek ze względu na prostszą postać funkcji.

Dla zadania nr 1 zamieszczony jest przebieg minimalizacji funkcji z wykorzystaniem metody Karnaugha. Oba układy mogą realizować zadane funkcje i można je zaliczyć do prostych układów automatyki i sterowania.

Schemat układów sterowania można by znacznie uprościć stosując jednocześnie bramki NAND i NOR a także bramki z trzema (lub większą ilością wejść).

---