第五章-電氣控制的邏輯設(shè)計(jì)

1、第五章 電氣控制的邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)是近年發(fā)展起來的一種新興設(shè)計(jì)方法，它的主要優(yōu)點(diǎn)就在于能充分應(yīng)用數(shù)學(xué) 工具和表格，全面考慮控制電路的邏輯關(guān)系，按照一定的方法和步驟設(shè)計(jì)出符合要求的控 制電路。用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)出的控制電路，精煉、可靠。第一節(jié) 電氣線路的邏輯表示 一、電器元件的邏輯表示 為便于用邏輯代數(shù)描述電路，對(duì)電器元件狀態(tài)的邏輯表示作如下規(guī)定： (1)用K、KM、ST、SB分別表示繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕的常開(動(dòng)合)觸頭；用 表示其相應(yīng)的常閉(動(dòng)斷)觸頭。 (2)電路中開關(guān)元件的受激狀態(tài)(如繼電器線圈得電，行程開關(guān)受壓)為“1”狀態(tài)；開關(guān)元件的原始狀態(tài)(如繼電器線圈失電，行程開關(guān)未受壓

2、)為“o”狀態(tài)，觸頭的閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)，觸頭的斷開狀態(tài)為“0”狀態(tài)。K1，繼電器線圈處于得電狀態(tài)； Ko，繼電器線圈處于失電狀態(tài)； K1，繼電器常開觸頭閉合； Ko，繼電器常開觸頭斷開； K1，繼電器常閉觸頭閉合； Ko，繼電器常閉觸頭斷開。 從上述規(guī)定看出，開關(guān)元件本身狀態(tài)的“1”(線圈得電)、“o”取值和它的常開觸頭的1”、“o”取值一致，而和其常閉觸頭的取值相反。 二、邏輯代數(shù)的基本邏輯關(guān)系及串、并聯(lián)電路的邏輯表示 在邏輯代數(shù)中，常用大寫字母A、B、C、表示邏輯變量。三、電氣線路的邏輯表示有了上述規(guī)定和基本邏輯關(guān)系，就可以應(yīng)用邏輯代數(shù)這一工具對(duì)電路進(jìn)行描述和分析。具體步驟是：以某一控

3、制電器的線圈為對(duì)象，寫出與此對(duì)象有關(guān)的電路中各控制元件、信號(hào)元件、執(zhí)行元件、保護(hù)元件等，它們觸頭間相互聯(lián)接關(guān)系的邏輯函數(shù)表達(dá)式(均以未受激時(shí)的狀態(tài)來表示)。有了各個(gè)電氣元件(以線圈為對(duì)象)的邏輯表達(dá)式后，當(dāng)發(fā)出主令控制信號(hào)時(shí)(如按一下按鈕或某開關(guān)動(dòng)作)，可分析判斷哪些邏輯表達(dá)式輸出為“1”(表示那個(gè)電器線圈得電)，哪些表達(dá)式由“1變?yōu)椤皁”。從而可進(jìn)一步分析哪些電動(dòng)機(jī)或電磁閥等運(yùn)行狀態(tài)改變，使機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)行發(fā)生何種變化等。四、邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)及應(yīng)用舉例第二節(jié) 觸點(diǎn)電路的化簡(jiǎn) 設(shè)計(jì)出的邏輯控制電路，特別是用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的邏輯控制電路，往往使用了一些多余的電器或觸點(diǎn)，降低了電路的經(jīng)濟(jì)性和可

4、靠性，有必要將它化簡(jiǎn)為功能相同的最簡(jiǎn)化電路。最簡(jiǎn)化邏輯電路是指使用電器和觸點(diǎn)數(shù)量最少、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的邏輯電量包含若干被控電器的邏輯電路稱為多端輸出電路。化簡(jiǎn)多端輸出電路的般步驟如下 (1)列寫待化簡(jiǎn)電路的全部邏輯表達(dá)式。 (2)分別將它們化簡(jiǎn)為最佳化邏輯表達(dá)式。 (3)將各最佳化邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的觸點(diǎn)電路。 (4)簡(jiǎn)化整體電路：合并相同觸點(diǎn)組。 化簡(jiǎn)電路的首要工作是化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)?；?jiǎn)邏輯函數(shù)可以使用公式法，也可以使用幾何法。本節(jié)將介紹一種對(duì)化簡(jiǎn)和設(shè)計(jì)觸點(diǎn)邏輯電路十分有用的幾何法覆蓋法。 一、公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)(3)繪制電路圖（4）化簡(jiǎn)整體電路（c）與（a）、（b）相比較，電路的觸點(diǎn)大為減少。

5、合并觸點(diǎn)要合理，否則電路的邏輯關(guān)系將發(fā)生改變。如圖5-4中的（c）不能簡(jiǎn)化成（d）因兩者邏輯關(guān)系不相同。二、覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù) 邏輯函數(shù)由邏輯變量經(jīng)與、或、非運(yùn)算組成。覆蓋法用若干相互平行的線段分別表示邏輯變量，將其投影到坐標(biāo)軸上，在一維空間內(nèi)作交、并、補(bǔ)運(yùn)算，用得到的集合去覆蓋函數(shù)在坐標(biāo)軸上的投影，故稱覆蓋法。它與韋恩圖類似，不同之處在于韋恩圖是用平面圖形表示變量和函數(shù)，而覆蓋法僅取一維空間，因此使用更方便。 覆蓋法可以用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)、證明邏輯代數(shù)公式。設(shè)計(jì)組合電路時(shí)，常用覆蓋法出電路的邏輯表達(dá)式。上述對(duì)邏輯函數(shù)f化簡(jiǎn)的一般方法，亦可作為對(duì)吸收定理 公式的證明。同樣方法，可以證明邏輯代數(shù)中

6、的其它公式。但用這樣的方法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，因規(guī)范 性差，使用欠方便。借助函數(shù)真值表，可以使覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的工作規(guī)范化，應(yīng)用更方便。（一）變量真值表及最小項(xiàng)1、n個(gè)變量的最小項(xiàng)個(gè)數(shù)n個(gè)變量可能出現(xiàn)的取值狀態(tài)的集合稱為n個(gè)變量的真值或全值。由它們排成的表格稱為n個(gè)變量的真值表或全值表。每個(gè)變量有兩種互補(bǔ)的取值狀態(tài)，n個(gè)變量就有2n種可能出現(xiàn)的取值狀態(tài)。用變量真值表中的每一行填寫n個(gè)變量的一種取值狀態(tài)（變量真值）。表中真值通常按二進(jìn)制數(shù)順序排列，表5-2示出A、B、C三個(gè)變量的真值。2、真值表在n個(gè)變量的真值表中，用原變量代替該變量的取“1”狀態(tài)，反變量代替其“0”狀態(tài)，按行分別組成“與”函數(shù)，這

7、些“與”函數(shù)分別稱為n個(gè)變量邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)。如表52右側(cè)所示。最小項(xiàng)是變量數(shù)確定的邏輯函數(shù)的最小單位。每個(gè)最小項(xiàng)只有在所有變量都符合某種特定取值狀態(tài)下才能取“1”值。例如，表52中的最小項(xiàng)ABC只有在變量A、B、C同時(shí)取“1”值的條件下才能取“1”值，除此條件外，都不能取“1”值。但一個(gè)任意的邏輯函數(shù)取“l(fā)”值的條件就不限于一種了。例如邏輯函數(shù)fAB+AB，f取“1”值的條件為：A1，B0或A0，B1。 3、邏輯函數(shù)的數(shù)學(xué)及物理意義任意一個(gè)邏輯函數(shù)的數(shù)學(xué)意義是：數(shù)目確定的變量在所有符合規(guī)定的取值情況下，經(jīng)邏輯運(yùn)算后，函數(shù)均取“1”值。邏輯函數(shù)的物理意義可以這樣理解：一個(gè)邏輯函數(shù)取“1”值，就

8、意味著這個(gè)函數(shù)對(duì)應(yīng)的邏輯電路中被控電器通電。而符合規(guī)定的各種變量取值情況則是函數(shù)取“1”值的條件。這種條件不能不存在，也不能沒有限制。如果變量在任何取值情況下函數(shù)都不能取“尸值(即函數(shù)取“尸的條件不存在)，就相當(dāng)于被控電器永遠(yuǎn)不能通電；若變量在任何取值情況下均取“1”值(即沒有條件限制)，就相當(dāng)于被控電器恒被接通。這兩種情況都使電路失去了控制作用。只有當(dāng)變量的取值情況符合規(guī)定條件時(shí)函數(shù)才能取“1”值，這樣的邏輯函數(shù)才有意義，相應(yīng)的邏輯電路才有正確的控制作用。 (二)真值表覆蓋化簡(jiǎn)法覆蓋化簡(jiǎn)法不僅適用于完全真值表，也適用于不完全真值表。用真值表覆蓋法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)比用卡諾圖簡(jiǎn)單，特別是變量個(gè)數(shù)多、

9、真值表不完全時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。1完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法包含了組成函數(shù)的變量和函數(shù)的全部取值狀態(tài)的表格稱為函數(shù)真值表或全值表。函數(shù)真值表有一個(gè)重要特征即從變量取值狀態(tài)集合中的一種情況到函數(shù)取值狀態(tài)集合中的某種情況，呈單值對(duì)應(yīng)(映射)關(guān)系。為了便于利用真值表進(jìn)行覆蓋法化簡(jiǎn)，將真值表中格子內(nèi)的“1”用頂格線段表示，格子內(nèi)的“o”則略去。用表示變量取“1”值的線段組成適當(dāng)?shù)膴Z、并-補(bǔ)隼妻藉羔嘉示甬齡取“1”信的線段，便可得到函數(shù)化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式?！纠?】P1052不完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法 只包含邏輯表達(dá)式中變量及函數(shù)的部分取值狀態(tài)的表格稱為函數(shù)的部分真值表(不完全真值表)。在電路的邏輯設(shè)計(jì)中遇到的絕大

10、部分屬于不完全真值表。表中變量的取值狀態(tài)由信號(hào)元件和中間記憶元件的取值狀態(tài)決定，通常也不按二進(jìn)制順序排列；函數(shù)的取值狀態(tài)由設(shè)計(jì)中的具體要求確定。用覆蓋法化簡(jiǎn)不完全真值表中的邏輯函數(shù)，可以不考慮禁止項(xiàng)的影響，也不必使用手續(xù)繁雜的阻塞措施，化簡(jiǎn)方法與完全真值表覆蓋化簡(jiǎn)法相同。【例6】P107化簡(jiǎn)后：三、橋形(H形)觸點(diǎn)電路（1）公式法和幾何法的優(yōu)劣以單端輸出電路為例，討論用電路圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)邏輯電路的一種特殊情況將形觸點(diǎn)電路化簡(jiǎn)為橋形(H形)觸點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。 用公式法或幾何法化簡(jiǎn)單端輸出的邏輯電路時(shí)，就化簡(jiǎn)前、后電路的形式看，它們都屬于由觸點(diǎn)串、并或混聯(lián)組成的形電路。如果單端輸出的形電路是由最佳化邏輯表達(dá)

11、式做出，就不能再指望用提公因式的辦法合并相同觸點(diǎn)。但是，當(dāng)它符合某種特定條件時(shí)，還可以通過電路圖化簡(jiǎn)法繼續(xù)化簡(jiǎn)。例如有一邏輯函數(shù)，其邏輯表達(dá)式為后面兩個(gè)邏輯表達(dá)式已經(jīng)是最佳化邏輯表達(dá)式。由以上三個(gè)邏輯表達(dá)式直接給出的電路分別如圖57(a)(c)所示。 （2）最佳邏輯表達(dá)式與最佳電路由最佳化邏輯表達(dá)式直接給出的電路一定是最佳化電路嗎?不一定。例如，圖57(b)電路就可以通過電路圖化簡(jiǎn)法繼續(xù)化簡(jiǎn)，其化簡(jiǎn)過程可用圖58(a)(c)說明。 首先按圖58(a)中所示虛線將點(diǎn)2與點(diǎn)3及點(diǎn)1與點(diǎn)4分別相連，這樣，就可將圖58(a)轉(zhuǎn)化為圖58(b)電路；然后分別合并圖58(b)電路的那些自相并聯(lián)的相同觸點(diǎn)B

12、、C和E，最后得到圖58(c)所示的橋形觸點(diǎn)電路。 按接通線圈f的不同通路，可寫出圖58(c)橋形電路的邏輯表達(dá)式：可見，圖58(c)所示橋形觸點(diǎn)電路與圖57(a)(c)所示形電路邏輯功能完全相同，但所使用的觸點(diǎn)比形電路少得多。橋形觸點(diǎn)電路是相同邏輯功能電路中的最簡(jiǎn)化電路。 （3）小結(jié)上面的例子說明，由最佳化邏輯表達(dá)式直接作出的觸點(diǎn)電路不一定是最簡(jiǎn)化電路。因此，在化簡(jiǎn)邏輯電路時(shí)，不僅需要用代數(shù)法或幾何法進(jìn)行化簡(jiǎn)，而且還可以通過電路圖化簡(jiǎn)法進(jìn)一步化簡(jiǎn)電路。 電路圖化簡(jiǎn)法不僅適用于單端輸出電路，也適用于多端輸出電路。但不論哪一種電路，都必須滿足化簡(jiǎn)前后邏輯功能完全相同(或等效)的前提條件，即化簡(jiǎn)前

13、后電路的邏輯表達(dá)式應(yīng)相同(或在一定條件下經(jīng)邏輯運(yùn)算后得到的邏輯表達(dá)式相同)。 應(yīng)該指出，雖然電路圖化簡(jiǎn)法是一種普遍適用的方法，但不是所有的邏輯電路都可以通過這種方法化簡(jiǎn)為橋形觸點(diǎn)電路，只有符合特定條件的11形觸點(diǎn)電路才可以化為橋形觸點(diǎn)電路。例如，圖57中所示的那些電路都可以通過電路圖化簡(jiǎn)法直接化為橋形電路。 第三節(jié) 組合電路與時(shí)序電路 邏輯電路分為組合電路與時(shí)序電路兩類。一、組合電路 電路的工作狀態(tài)只取決于當(dāng)時(shí)各輸入信號(hào)取值狀態(tài)的邏輯電路稱為組合電路。電路的工作狀態(tài)是指電路中各被控電器的取值狀態(tài)。圖59示出兩個(gè)組合電路和它們的真值表。 1、電路的工作狀態(tài)與變量的取值順序無關(guān)例如在圖59(b)所

14、示電路中，當(dāng)輸入信號(hào)的取值狀態(tài)為X11，X21時(shí)，必有f11、f21的電路工作狀態(tài)；當(dāng)Xl1，X20時(shí)，必有f11、f20等等。即變量的每一種 取值狀態(tài)都只能決定(單值對(duì)應(yīng)于)電路的一種穩(wěn)定工作狀態(tài)，而與變量X1、X2取“0”、“1”值的先后順序及電路原先的工作狀態(tài)無關(guān)。2、組合電路的特點(diǎn)： (1)任何情況下，輸入信號(hào)的任意一組取值狀態(tài)都能嚴(yán)格地確定電路的一種穩(wěn)定工作狀態(tài)，而與輸入信號(hào)到達(dá)的先后順序及電路原先的工作狀態(tài)無關(guān)，即符合函數(shù)真值表的性質(zhì)特征。因此，組合電路中函數(shù)與變量的狀態(tài)關(guān)系可以用真值表表示。 (2)電路某種穩(wěn)定工作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間與相應(yīng)輸入信號(hào)的持續(xù)時(shí)間一致。為了保證電路能保持較長(zhǎng)

15、時(shí)間的穩(wěn)定工作狀態(tài)，輸入信號(hào)需使用長(zhǎng)信號(hào)。例如，通常使用具有機(jī)械保持作用的扳把開關(guān)、行程開關(guān)等作信號(hào)元件。 由于組合電路中函數(shù)與變量的狀態(tài)關(guān)系可以用真值表表示，所以組合電路的設(shè)計(jì)并不困難?？梢愿鶕?jù)設(shè)計(jì)要求作出函數(shù)真值表，用代數(shù)法或幾何法求解并化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，從而設(shè)計(jì)出符合要求的組合電路。用真值表覆蓋法求解邏輯函數(shù)，兼有求解和化簡(jiǎn)的雙重功能，設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用它?！纠?】P109二、時(shí)序電路 電路的工作狀態(tài)不僅取決于電路當(dāng)時(shí)輸入信號(hào)的狀態(tài)，而且還與電路原先的工作狀態(tài)有關(guān)，這樣的邏輯電路稱為時(shí)序電路。時(shí)序電路原先的工作狀態(tài)又與電路過去接受輸入信號(hào)的順序有關(guān)。圖511示出兩個(gè)時(shí)序電路。（a）圖時(shí)序電路與組

16、合電路的區(qū)別在于：時(shí)序電路具有記憶功能，電路的當(dāng)前工作狀態(tài)與信號(hào)到達(dá)的順序有關(guān)。時(shí)序電路有以下特點(diǎn)： (1)時(shí)序電路的當(dāng)前工作狀態(tài)不能單憑當(dāng)時(shí)輸人信號(hào)的取值狀態(tài)來決定，還必須考慮輸入信號(hào)到達(dá)的時(shí)間順序。因此，不能用前述函數(shù)真值表正確地反應(yīng)變量的全部取值狀態(tài)與電路工作狀態(tài)之間的關(guān)系。(2)由于時(shí)序電路有記憶功能，因此輸入信號(hào)可以使用(或部分使用)短信號(hào)。例如使用具有自動(dòng)復(fù)位的按鈕、行程開關(guān)等作信號(hào)元件。 (3)在時(shí)序電路中至少存在一個(gè)反饋環(huán)節(jié)，這是時(shí)序電路區(qū)別于組合電路的根本原因。例如在圖511(b)所示電路中，單看燈泡L的驅(qū)動(dòng)電路，屬于組合電路，但從整體電路來看，它包含了具有記憶功能的反饋環(huán)節(jié)

17、，又屬于時(shí)序電路。 由于時(shí)序電路的工作狀態(tài)與輸入變量取值狀態(tài)間的關(guān)系不能用函數(shù)真值表表示，所以時(shí)序電路的設(shè)計(jì)要比組合電路困難的多。設(shè)計(jì)時(shí)序電路需要使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(簡(jiǎn)稱狀態(tài)表)。狀態(tài)表是一張能反應(yīng)時(shí)序電路各階段的穩(wěn)定工作狀態(tài)(程序)、程序順序、輸入信號(hào)狀態(tài)及能引起程序轉(zhuǎn)換的激勵(lì)信號(hào)等內(nèi)容的表格。第四節(jié) 時(shí)序電路的邏輯設(shè)計(jì) 作為自動(dòng)控制用的邏輯電路絕大多數(shù)是時(shí)序電路。設(shè)計(jì)邏輯控制電路的目的是為了設(shè)計(jì)出滿足控制系統(tǒng)工藝要求的最佳電路。設(shè)計(jì)時(shí)序電路的步驟可以用圖512說明。 一、設(shè)計(jì)中的一些術(shù)語 設(shè)計(jì)電路時(shí)所說的工藝要求，是指被控對(duì)象為實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工作目的需要滿足的一系列工作狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)這些工作狀態(tài)的過程

18、稱為工藝過程或工藝流程。表示工藝流程的框圖稱為工藝流程圖。當(dāng)被控對(duì)象為運(yùn)動(dòng)部件時(shí)，工藝流程即為運(yùn)動(dòng)過程，在這種情況下，用工作循環(huán)圖表示運(yùn)動(dòng)過程更方便。工作循環(huán)圖用箭頭和文字說明運(yùn)動(dòng)的順序、狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)部件的位置。 被控對(duì)象的一種工作狀態(tài)稱為一個(gè)機(jī)械程序。電路的一種工作狀態(tài)稱為一個(gè)電控程序(簡(jiǎn)稱程序)o一般，一個(gè)機(jī)械程序?qū)?yīng)于一個(gè)電控程序，而特殊情況下，實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)械動(dòng)作需要多個(gè)電控程序才能完成。電路從一個(gè)程序轉(zhuǎn)換到另一個(gè)程序稱為程序的切換或程序的轉(zhuǎn)換。促成程序轉(zhuǎn)換的有效指令信號(hào)稱為激勵(lì)信號(hào)(簡(jiǎn)稱激勵(lì))o每一個(gè)新程序的建立都必須有相應(yīng)激勵(lì)信號(hào)的推動(dòng)作用。激勵(lì)信號(hào)有信號(hào)元件提供。信號(hào)元件包括主令元件和

19、檢測(cè)元件。 狀態(tài)表是一張包含程序編號(hào)、程序名稱及激勵(lì)元件、信號(hào)元件、執(zhí)行元件在各程序中取值狀態(tài)的矩形表格(參看表57)。狀態(tài)表如實(shí)地反映了各程序中信號(hào)元件、執(zhí)行元件等的工作狀態(tài)，是設(shè)計(jì)時(shí)序電路必不可少的工具。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的需要，可在狀態(tài)表中添設(shè)欄目，填寫中間記憶元件狀態(tài)等項(xiàng)內(nèi)容。根據(jù)工藝要求(或工藝流程圖、工作循環(huán)圖)劃分程序，繪制狀態(tài)表新需的矩形表格，填寫信號(hào)元件、執(zhí)行元件、激勵(lì)元件的工作狀態(tài)等。一系列工作稱為程序編制。程序編制是邏輯設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要而細(xì)微的工作，工作量大、而且要求填寫的內(nèi)容準(zhǔn)確無誤，必須認(rèn)真對(duì)待。 二、邏輯設(shè)計(jì)步驟 對(duì)一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)方式已確定的自動(dòng)系統(tǒng)的控制電路進(jìn)行邏輯

20、設(shè)計(jì)時(shí)，可參照下述步驟進(jìn)行：(1)畫工藝流程圖(或工作循環(huán)圖)。在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)合理的工藝要求和檢測(cè)元件布置情況，繪制工藝流程圖。若設(shè)計(jì)前尚未繪出檢測(cè)元件位置，可由設(shè)計(jì)者在繪制工藝流程圖時(shí)給出。(2)進(jìn)行程序編制。根據(jù)工藝流程圖劃分程序、繪制并填寫狀態(tài)表。 (3)設(shè)置中間記憶元件。 (4)列寫中間記憶元件和執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式。 (5)繪制、檢查、完善和簡(jiǎn)化電路。 檢查電路是否滿足工藝要求，觸點(diǎn)是否夠用，工作是否穩(wěn)定、可靠；增設(shè)必要的保護(hù)、聯(lián)鎖和調(diào)整環(huán)節(jié)，使電路更完善；電路若非最簡(jiǎn)電路，應(yīng)作進(jìn)一步簡(jiǎn)化。關(guān)于電路元件的選擇本節(jié)從略。三、設(shè)計(jì)示例 設(shè)計(jì)某機(jī)床的工作臺(tái)液壓進(jìn)給系統(tǒng)的電器控

21、制電路。 在本例中，被控對(duì)象是工作臺(tái)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))是液壓油缸，執(zhí)行元件(電一液轉(zhuǎn)換元件)是電磁閥。工作臺(tái)由液壓油缸驅(qū)動(dòng)，液壓油缸的工作狀態(tài)受電磁閥控制，而電磁閥又受其操作線圈的控制。因此，只需說明電磁閥操作線圈的工作狀態(tài)(通、斷電狀態(tài))，便可確定液壓油缸和工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。為填寫狀態(tài)表方便起見，表中“執(zhí)行元件”狀態(tài)欄內(nèi)，直接用電磁閥操作線圈的工作狀態(tài)記入。 圖513為液壓系統(tǒng)傳動(dòng)原理示意圖。用能夠自動(dòng)復(fù)位的行程開關(guān)作檢測(cè)元件，其布置位置已確定，見傳動(dòng)原理不葸圖。設(shè)油泵已正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)可不予考慮。要求該進(jìn)給系統(tǒng)按下述運(yùn)動(dòng)順序?qū)崿F(xiàn)單循環(huán)運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)在原始位置時(shí)，能在主令信號(hào)SB2的作用下

22、實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給；刀具接近工件時(shí)，擋鐵碰壓行程開關(guān)ST2，工作臺(tái)轉(zhuǎn)人工作進(jìn)給；到達(dá)工作進(jìn)給終點(diǎn)位置后，擋鐵碰壓行程開關(guān)ST3，工作臺(tái)轉(zhuǎn)入快速退回；快速退至原始位置后，擋鐵碰壓行程開關(guān)ST1，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，完成一個(gè)單循環(huán)。 (一)畫工作循環(huán)圖 根據(jù)工藝要求的動(dòng)作順序和檢測(cè)元件布置圖繪制工作循環(huán)圖，見圖514。 2、填寫狀態(tài)表（這一部分內(nèi)容知道同學(xué)看書）（1）程序名；（2）執(zhí)行元件狀態(tài)；（3）信號(hào)元件狀態(tài)；（4）確定激勵(lì)元件；第一是根據(jù)系統(tǒng)傳動(dòng)示意圖或工作循環(huán)圖中檢測(cè)元件的分布位置，按控制要求直接挑選出建立各程序所需要的激勵(lì)元件。第二是由信號(hào)與原件狀態(tài)表中選取符合條件的信號(hào)元件作建立相應(yīng)程序的激勵(lì)元

23、件。P115（知道同學(xué)看書）（三）設(shè)置記憶元件（繼電器組） （四）列些繼電器組和執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式1繼電器組的邏輯表達(dá)式 因?yàn)槔^電器具有自保功能，可以利用狀態(tài)表中的激勵(lì)信號(hào)作它的開啟和關(guān)閉主令信號(hào)，從而將狀態(tài)表中的短信號(hào)轉(zhuǎn)換為能用于列寫執(zhí)行元件邏輯表達(dá)式的長(zhǎng)信號(hào)。本例采用表57中的菱形繼電器組。按圖中菱形繼電器組的結(jié)構(gòu)，繼電器K1在第1、2兩個(gè)程序開啟，可用第l程序的激勵(lì)信號(hào)元件SB2為它提供開啟主令信號(hào)，用第3程序的激勵(lì)元件ST3提供關(guān)閉主令信號(hào)。繼電器K2在第2、3兩個(gè)程序開啟，可用第2程序的激勵(lì)元件ST2提供開啟主令信號(hào)，用第4程序的激勵(lì)元件提供關(guān)閉主令信號(hào)。這里按繼電器的最簡(jiǎn)公式列出

24、繼電器組的邏輯表達(dá)式。繼電器最簡(jiǎn)公式一般形式為(五)繪制、檢查、完善、簡(jiǎn)化電路 根據(jù)繼電器組和執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式繪制出。圖515的電路圖。為簡(jiǎn)化電路，可以利用K2與 互補(bǔ)關(guān)系，按圖中所示虛線將點(diǎn)l與點(diǎn)2進(jìn)行連接，合并一個(gè)K1觸點(diǎn)。經(jīng)檢查，動(dòng)作符合設(shè)計(jì)要求，線路也很簡(jiǎn)單。但電路在抗現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)元件誤動(dòng)作產(chǎn)生的干擾方面還存在不少有待解決的問題：(1)在第1程序作快速進(jìn)給時(shí)，若誤碰行程開關(guān)ST3，工作臺(tái)將會(huì)變?yōu)槁偻嘶兀?2)在第2程序作工作進(jìn)給時(shí)，若誤碰行程開關(guān)ST1，工作臺(tái)將會(huì)變?yōu)榭焖偾斑M(jìn)；(3)在第3程序作快速后退時(shí)，若誤碰按鈕SB2，工作臺(tái)將會(huì)變?yōu)楣ぷ鬟M(jìn)給。此外，電路沒有停止循環(huán)的措施和調(diào)整電路。為此，在電路中增設(shè)一個(gè)停止按鈕SBl，可用它中止工作臺(tái)繼續(xù)前進(jìn)，也可用它與循環(huán)中的前進(jìn)動(dòng)作配合，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的調(diào)整運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榇穗娐分皇悄晨刂葡到y(tǒng)的一個(gè)組成部分，它與系統(tǒng)中其它電路的聯(lián)系及實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)的環(huán)節(jié)不在這里敘述。 第五節(jié) 應(yīng) 用 舉 例 前面介紹了組合步進(jìn)電路的邏輯設(shè)計(jì)方法。在組合步進(jìn)電路中完