Điều khiển logic - Lê Tấn Dục

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:126

Thêm vào BST

Báo xấu

161
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Điều khiển logic dành cho các sinh viên ngành Điện tử truyền thông, chuyên ngành Điện Công nghiệp. Qua 3 chương Cơ sở toán học, Tổng hợp mạch đơn, Tổng hợp mạch kép; sinh viên sẽ có khả năng phân tích, tổng hợp, thiết kế các mạch điều khiển tuần tự trong thực tế như mạch cầu trục, băng tải và đọc hiểu các bản vễ điều khiển các thiết bị điện, các máy công cụ trong công nghiệp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điều khiển logic - Lê Tấn Dục

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KT-KT HẢI DƢƠNG KHOA ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG Học phần : Điều khiển logic Giảng viên: Lê Tấn Dục
Giới thiệu môn học - Số ĐVHT: 3 (2:1) - Đối tƣợng: SV ngành Điện tử truyền thông, chuyên ngành Điện Công Nghiệp - Tài liệu học tập: Bài giảng Điều khiển logic - Tài liệu tham khảo: 1. Giáo trình Điều khiển lôgíc và ứng dụng Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật-PGS.TS Nguyễn Trọng Thuần; 2. Các loại cảm biến trong kỹ thuật và đo lƣờng 2 5/12/2013
MỤC TIÊU HỌC PHẦN Sinh viên có khả năng: + Phân tích, tổng hợp, thiết kế các mạch điều khiển tuần tự trong thực tế nhƣ mạch cầu trục, băng tải, vv… + Đọc hiểu các bản vẽ điều khiển các thiết bị điện, các máy công cụ trong công nghiệp 3 5/12/2013
Nội dung môn học Gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở toán học Chƣơng 2: Tổng hợp mạch đơn Chƣơng 3: Tổng hợp mạch kép 4 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1. Lý thuyết - Trong cuộc sống: các sự vật, hiện tượng thường đại số boole biểu hiện ở hai mặt đối lập nhau. VD: Một vật đẹp - xấu; Nước sạch hay bẩn,… 1.1.1. Đặt vấn đề - Trong điều kiện KT-XH: thường gặp bài toán mà dữ liệu vào chỉ có thể nằm ở 1 trong 2 trạng thái đối kháng nhau. VD: Đúng – sai; Tốt - xấu; Đắt - rẻ - Trong kỹ thuật (đặc biệt là kỹ thuật điện và điều khiển) các phần tử điều khiển luôn ở một trong hai trạng thái tác động hoặc không tác động, đóng hoặc cắt, …VD: Rơle, công tắc tơ, vv… - Trong toán học, để lượng hóa hai trạng thái đối lập của một sự vật hiện tượng người ta dùng hai giá trị 0 và 1; ON – OFF; TRUE – FALSE; Cắt – Đóng 5 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1. Lý thuyết - Giữa thế kỷ XIX, George Boole - nhà toán học đại số boole người Anh đã xây dựng cơ sở toán học để tính 1.1.1. Đặt vấn đề toán các hàm và biến chỉ lấy hai giá trị 0 và 1. 1.1.2. Mối quan hệ Đại số lôgíc = đại số Boole giữa đại số boole và các phần tử tác - Đại số Boole đã được ứng dụng và thực hiện động gián đoạn rộng rãi thông qua hành vi điều khiển của các thiết bị Rơle . - Rơle chỉ có thể ở một trong hai trạng thái quan sát được là tiếp điểm đóng hoặc mở và về nguyên tắc không có hiện tượng chập chờn giữa đóng và mở. 6 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.2.1. Khái niệm 1.1. Lý thuyết a. Biến Lôgíc đại số boole Trong đại số Boole, các biến được gọi là biến 1.2. Các hàm cơ bản Của đại số Logic Logíc nếu chúng chỉ có hai giá trị, đặc trưng cho hai trạng thái đối kháng của một hiện tượng và được ký hiệu bằng hai chữ số 0, 1. b. Mạch logic (Hàm lôgíc) - Định nghĩa: Mạch logic bao gồm sự ghép nối của các phần tử vật lý, nhằm thực hiện các quan hệ logic xác định trước. A Q1 M¹ ch B L«gÝc Q2 C 7 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC - Nếu Q1, Q2 chỉ phụ thuộc vào giá trị các biến 1.1. Lý thuyết vào thì mạch gọi là mạch logic tổ hợp: đại số boole Q1 = Q1(A, B, C); Q2 = Q2 (A, B, C) 1.2. Các hàm cơ bản Của đại số Logic - Nếu Q1, Q2 còn phụ thuộc vào trạng thái bên 1.2.1. Khái niệm trong t ở thời điểm xét thì mạch gọi là mạch a. Biến Lôgíc logic dãy: b. Mạch logic Q1 = Q1(A, B, C, t ); Q2 = Q2 (A, B, C, t) (Hàm lôgíc) c. Thiết bị Lôgíc + Thiết bị logic là các thiết bị có hai trạng thái và thực hiện nhiệm vụ biến đổi tín hiệu. VD: Rơle, Công tắc tơ có tiếp điểm và các loại rơle không tiếp điểm là các phần tử gián đoạn. 8 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC a. Phép nhân logic (hội, và, giao) 1.1. Lý thuyết đại số boole + Định nghĩa: thực hiện phép tính hội (gọi là phép nhân logic) giữa các biến A, B, C ở đầu 1.2. Các hàm cơ bản vào. Biến ra là: Q = A.B.C Của đại số Logic 1.2.1. Khái niệm + Ký hiệu phần tử và A 1.2.2. Các phép toán B & Q ( Q = A.B ) đối với biến Logic A Q ( Q = A.B ) B + Bảng giá trị A B Q 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 9 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC b. Phép cộng logic (tuyển, hợp, hoặc) 1.1. Lý thuyết đại số boole + Định nghĩa: Thực hiện phép tính tuyển (còn gọi là phép cộng lôgíc) giữa các biến vào A, B, C, … 1.2. Các hàm cơ bản Biến ra Q = A + B+ C + … Của đại số Logic + Ký hiệu phần tử hoặc 1.2.1. Khái niệm 1.2.2. Các phép toán A  Q (Q=A+B) đối với biến Logic B a. Phép nhân logic (hội, và, giao) A B Q (Q=A+B) + Bảng giá trị A B Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 10 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC c. Phép nghịch đảo 1.1. Lý thuyết đại số boole + Định nghĩa: Thực hiện phép tính phủ định của 1.2. Các hàm cơ bản biến vào A. Của đại số Logic + Ký hiệu phần tử hoặc đảo 1.2.1. Khái niệm A  A 1.2.2. Các phép toán đối với biến Logic A A a. Phép nhân logic (hội, và, giao) + Bảng giá trị b. Phép cộng logic A Ā (tuyển, hợp, hoặc 0 1 1 0 11 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC d. Phép Và đảo 1.1. Lý thuyết + Định nghĩa: là mạch thực hiện hai phép tính đại số boole logic liên tiếp nhau: phép nhân, kế đến là phép 1.2. Các hàm cơ bản Của đại số Logic phủ định. 1.2.1. Khái niệm + Ký hiệu phần tử và đảo A 1.2.2. Các phép toán B & Q ( Q = A.B ) đối với biến Logic a. Phép nhân logic A (hội, và, giao) B Q ( Q = A.B ) b. Phép cộng logic (tuyển, hợp, hoặc + Bảng giá trị A B Q c. Phép nghịch đảo 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 12 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC e. Phép hoặc đảo 1.1. Lý thuyết + Định nghĩa: là mạch thực hiện hai phép tính đại số boole logic liên tiếp nhau: phép cộng logic, tiếp theo 1.2. Các hàm cơ bản là phép phủ định Của đại số Logic 1.2.1. Khái niệm + Ký hiệu phần tử hoặc đảo 1.2.2. Các phép toán A B  Q ( Q = A + B ) đối với biến Logic a. Phép nhân logic A (hội, và, giao) B Q (Q=A+B) b. Phép cộng logic (tuyển, hợp, hoặc + Bảng giá trị c. Phép nghịch đảo A B Q d. Phép Và đảo 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 13 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC f. Cổng không đồng tự 1.1. Lý thuyết đại số boole + Định nghĩa: Là mạch thực hiện phép tính XOR. 1.2. Các hàm cơ bản Đầu ra Q sẽ bằng 1 khi A và B không bằng nhau Của đại số Logic + Ký hiệu 1.2.1. Khái niệm 1.2.2. Các phép toán A đối với biến Logic Q (Q=AB) B a. Phép nhân logic (hội, và, giao) b. Phép cộng logic + Bảng giá trị (tuyển, hợp, hoặc A B Q 0 0 0 c. Phép nghịch đảo 0 1 1 d. Phép Và đảo 1 0 1 e. Phép hoặc đảo 1 1 0 14 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1. Lý thuyết g. Cổng đồng tự đại số boole + Định nghĩa: là mạch thực hiện hai phép tính 1.2. Các hàm cơ bản liên tiếp: phép tính XOR, kế đến là phủ định. Sẽ Của đại số Logic có gía trị là 1 khi A và B là tương đương 1.2.1. Khái niệm + Ký hiệu 1.2.2. Các phép toán đối với biến Logic A Q (Q=AB) a. Phép nhân logic B b. Phép cộng logic (tuyển, hợp, hoặc + Bảng giá trị c. Phép nghịch đảo A B Q d. Phép Và đảo 0 0 1 0 1 0 e. Phép hoặc đảo 1 0 0 f. Cổng không 1 1 1 đồng tự 15 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.2.3. Các tính chất của phép toán lôgíc 1.1. Lý thuyết đại số boole a. Tính giao hoán 1.2. Các hàm cơ bản Giả sử x1, x2, x3 là các biến lôgíc ta có: Của đại số Logic x1 + x2 + x3 = x2 + x3 + x1 1.2.1. Khái niệm x1x2 = x2x1 1.2.2. Các phép toán b. Tính kết hợp đối với biến Logic (x1 + x2)+ x3 = x1 + (x2+ x3) (x1 . x2). x3 = x1 . (x2. x3) c. Tính phân phối (x1 + x2). x3 = x1 . x3 + x3 . x2 x1. x2 + x3 = (x1 +x3).(x2 + x3) (*) Chứng minh (*) bằng bảng sau 16 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC c. Tính phân phối 1.1. Lý thuyết (x1 + x2). x3 = x1.x3 + x1.x2 đại số boole x1.x2 + x3 = (x1 +x3).(x2 + x3) (*) 1.2. Các hàm cơ bản Của đại số Logic x1 x2 x3 x1 . x2 x1 . x2 + x1 +x3 x2 + (x1 +x3).(x2 + x3) x3 x3 1.2.1. Khái niệm 0 0 0 0 0 0 0 0 1.2.2. Các phép toán 0 0 1 0 1 1 1 1 đối với biến Logic 0 1 0 0 0 0 1 0 1.2.3. Các tính chất 0 1 1 0 1 1 1 1 của phép toán lôgíc 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5/12/2013 17
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC d. Định luật De Morgan 1.1. Lý thuyết đại số boole *) Dạng đơn giản 1.2. Các hàm cơ bản Nghịch đảo của một tổng bằng tích các nghịch đảo Của đại số Logic Nghịch đảo của một tích bằng tổng các nghịch đảo 1.2.1. Khái niệm 1.2.2. Các phép toán Ví dụ: A  B  A.B đối với biến Logic A.B  A  B 1.2.3. Các tính chất của phép toán lôgíc Ta chứng minh tính đúng đắn của biểu thức trên bằng cách thành lập bảng dưới đây 18 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC 1.1. Lý thuyết d. Định luật De Morgan đại số boole 1.2. Các hàm cơ bản *) Dạng đơn giản Của đại số Logic   1.2.1. Khái niệm x1  x2 x1 x2 x1 x 2 x1  x2 x1  x2 x1.x2 1.2.2. Các phép toán 1 0 0 1 1 1 1 1 đối với biến Logic 1.2.3. Các tính chất 1 0 1 1 0 0 0 1 của phép toán lôgíc 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 19 5/12/2013
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ TOÁN HỌC d. Định luật De Morgan 1.1. Lý thuyết đại số boole *) Dạng tổng quát 1.2. Các hàm cơ bản Của đại số Logic Nghịch đảo của một hàm bất kỳ sẽ cho một hàm khác tương đương nếu: Thay các biến trong 1.2.1. Khái niệm hàm bằng nghịch đảo các biến đơn, các đảo 1.2.2. Các phép toán biến đơn thành các biến đơn và đổi tất cả dấu đối với biến Logic 1.2.3. Các tính chất cộng thành dấu nhân và các dấu nhân sang dấu của phép toán lôgíc cộng ở vị trí của nó. Ví dụ: x1 x2  x1 x2  x1 x2  x1 x2  ( x1  x2 ).(x1  x2 ) 20 5/12/2013