Základy Systémov é techniky Osnova budov Druhy signálů,...

ZZááklady Systklady Systéémovmovéé techniky techniky

budov budov

ZZááklady logickklady logickéého ho řříízenzeníí

Ing. Jan Ing. Jan VaVaňňuušš

N 716N 716

tel.: 59 699 1509tel.: 59 699 1509

email: email: janjan..vanusvanus@@vsb.czvsb.cz

http://http://swebsweb..czcz//janjan..vanusvanus

OsnovaOsnova

� Druhy signálů,

� Logické řízení, základní dělení

� PLC

� mikrosystémy

� základní logické operace, AND, OR, NAND, NOR, Boolova algebra, de Morganovy zákony, Karnaughovy mapy, klopné obvody,

Druhy signDruhy signáállůů

V V řřííddííccíí technice se rozlitechnice se rozliššujujíí ttřři druhy signi druhy signáállůů::

�� AnalogovAnalogovéé signsignáályly mohou být urmohou být urččeny libovolnou hodnotou uvniteny libovolnou hodnotou uvnitřřzvolenzvolenéého intervalu mho intervalu měřěřených hodnot.ených hodnot.

�� BinBináárnrníí signsignáályly mohou nabývat jen dvou stavmohou nabývat jen dvou stavůů..

�� ČČííslicovslicovéé signsignáályly majmajíí vvěěttšíší popoččet stavet stavůů. Jsou m. Jsou měěnitelnnitelnéé stupstupňňovitovitěě..

logický logický řříídicdicíísystsystéémm

LogickLogickéé řříízenzeníí

�� vyuvyužžíívváá se k provse k prováádděěnníí operacoperacíí v urv urččititéé posloupnostiposloupnosti

�� pracuje s pracuje s dvouhodnotovými signdvouhodnotovými signáályly(zapnuto/vypnuto, otev(zapnuto/vypnuto, otevřřeno/zaveno/zavřřeno, chod/klid, stav 1/stav 0)eno, chod/klid, stav 1/stav 0)

�� meznmezníí dvouhodnotovdvouhodnotováá ččidlaidla

�� ovlovláádacdacíí spspíínanačče, tlae, tlaččíítkatka

�� koncovkoncovéé spspíínanaččee

dvouhodnotovdvouhodnotovéévstupyvstupy

dvouhodnotovdvouhodnotovéévýstupyvýstupy

Podle druhu pouPodle druhu použžitých spitých spíínacnacíích prvkch prvkůů v v řřííddííccíí ččáásti dsti děěllííme tyto me tyto obvody logickobvody logickéého ho řříízenzeníí na: na:

�� KontaktnKontaktníí

�� BezkontaktnBezkontaktníí

LogickLogickéé řříízenzeníí

KontaktnKontaktníí –– vyuvyužžíívajvajíí kontaktnkontaktníí spspíínacnacíí ppřříístroje (stykastroje (stykačče, e, pomocnpomocnáá a a ččasovasováá relreléé))

LogickLogickéé řříízenzeníí

KontaktnKontaktníí logicklogickéé řříízenzeníí

StykaStykaččee

�� PomocnPomocnéé ((řřííddííccíí), kontakty jsou ur), kontakty jsou urččeny pro meneny pro menšíší proudy,proudy,

poupoužžíívajvajíí se v se v řřííddííccíích aplikacch aplikacííchch

�� HlavnHlavníí (výkonov(výkonovéé), maj), majíí 3 hlavn3 hlavníí kontakty, pomocnkontakty, pomocnéé kontaktykontakty

�� OznaOznaččeneníí kontaktkontaktůů stykastykaččee

KontaktnKontaktníí logicklogickéé řříízenzeníí

�� OvlOvlááddáánníí asynchronnasynchronníího motoru pomocho motoru pomocíí stykastykačče s pe s přřidridržžovacovacíím kontaktemm kontaktem

BezkontaktnBezkontaktníí –– vyuvyužžíívajvajííccíí polovodipolovodiččovovéé sousouččáástky (tranzistory, stky (tranzistory, tyristory, tyristory, triakytriaky), programovateln), programovatelnéé moduly a moduly a systsystéémy. my.

LogickLogickéé řříízenzeníí LogickLogickéé řříízenzeníí

�� LogickLogickéé kombinakombinaččnníí řříízenzeníí

�� SekvenSekvenččnníí logicklogickéé řříízenzeníí

Podle zpPodle způůsobu sestavensobu sestaveníí programu, realizujprogramu, realizujííccíího poho požžadovanadovanééfunkce rozdfunkce rozděělujeme obvody na:lujeme obvody na:

�� PevnPevněě programovatelnprogramovatelnéé

�� VolnVolněě programovatelnprogramovatelnéé

LogickLogickéé řříízenzeníí

PevnPevněě programovatelnprogramovatelnéé obvodyobvody

VyuVyužžíívajvajíí prvky logických funkcprvky logických funkcíí a operaca operacíí v pevnv pevnéém zapojenm zapojeníí, , realizujrealizujííccíí popožžadovanou funkci obvodu. Vstupnadovanou funkci obvodu. Vstupníí informace jsou informace jsou napnapřřííklad od:klad od:

-- obsluhy,obsluhy,

-- nadnadřřazených systazených systéémmůů,,

-- zpzpěětnovazebntnovazebníích signch signáállůů..

LogickLogickéé řříízenzeníí

VolnVolněě programovatelnprogramovatelnéé obvodyobvody

vyuvyužžíívajvajíí momožžnost realizacnost realizacíí nastavených nastavených řřííddííccíích funkcch funkcíívýpovýpoččtem pomoctem pomocíí řřííddííccíího poho poččíítatačče nebo programovatelne nebo programovatelnéého ho automatu.automatu.

LogickLogickéé řříízenzeníí

(P(Program rogram LLogicogic CControlontrol))

Jsou Jsou řřííddííccíí programovatelnprogramovatelnéé systsystéémy.my.

PLC jsou PLC jsou řříízeny procesorem.zeny procesorem.

OrientujOrientujíí se na:se na:

-- zpracovzpracováánníí jednobitových informacjednobitových informacíí

-- logicklogickéé řříízenzeníí pomocpomocíí jednobitovýchjednobitových

povelpovelůů..

PouPoužžíívajvajíí se pro se pro řříízenzeníí::

-- mycmycíí linky pro osobnlinky pro osobníí autaauta

-- dopravndopravníí systsystéémy ve výrobnmy ve výrobníí halehale

-- balicbalicíí linkylinky

ProgramovatelnProgramovatelnéé automaty automaty -- PLCPLC

PPřřipojenipojeníí programovatelnprogramovatelnéého automatu.ho automatu.

ProgramovatelnProgramovatelnéé automaty automaty -- PLCPLC

ProgramovProgramováánníí programovatelnprogramovatelnéého automatu.ho automatu.

Program lze vytvoProgram lze vytvořřit pomocit pomocíí rrůůzných zných

vývojových prostvývojových prostřředkedkůů::

ProgramovatelnProgramovatelnéé automaty automaty -- PLCPLC

Logo! Logo! -- malý malý řřííddííccíí systsystéém.m.PouPoužžíívváá se pro:se pro:�� malmaléé a jednoducha jednoduchéé úúkoly v domovnkoly v domovníí

a instalaa instalaččnníí technice,technice,�� ppřři konstrukci stroji konstrukci strojůů a pa přříístrojstrojůů..PouPoužžíívajvajíí se tam, kde nasazense tam, kde nasazeníí PLC nenPLC nenííhospodhospodáárnrnéé. P. Přřehled moehled možžných funkcných funkcíí Logo!:Logo!:�� spspíínacnacíí hodinyhodiny�� ččasovasováá relreléé�� pomocnpomocnéé stykastykaččee�� ččíítataččee

MikrosystMikrosystéémymy –– LOGO!LOGO!

ObsahujObsahujíí mikroprocesor, který mikroprocesor, který řřííddíí ččinnost systinnost systéému.mu.VstupyVstupyOvlOvláádacdacíí jednotky jednotky řřííddííccíího systho systéému, napmu, napřřííklad klad tlatlaččíítka nebo vyptka nebo vypíínanačče pe přřiviváádděějj íí na vstupnna vstupníísvorky logicksvorky logickéé signsignáály 0 nebo 1.ly 0 nebo 1.VýstupyVýstupyNa výstupech Na výstupech řřííddííccíích systch systéémmůů jsou vjsou věěttššinou relinou reléé,,

kterkteráá oddodděělujlujíí galvanicky galvanicky řřííddííccíí systsystéém odm odprovoznprovozníího napho napěěttíí a od vstupa od vstupůů ovlovláádanýchdanýchzazařříízenzeníí..Pro rychlPro rychléé spspíínnáánníí se pouse použžíívajvajíí řřííddííccíísystsystéémy s tranzistorovými výstupy.my s tranzistorovými výstupy.

MikrosystMikrosystéémymy –– LOGO!LOGO!

Pro Pro úúččely programovely programováánníí a kontroly signa kontroly signáállůů na vstupech a výstupech majna vstupech a výstupech majíímalmaléé řřííddííccíí jednotky ovljednotky ovláádacdacíí panel s npanel s něěkolika tlakolika tlaččíítky a s displejem LCD.tky a s displejem LCD.hhttp://www1.siemens.ttp://www1.siemens.czcz/ad//ad/currentcurrent/index./index.phpphp??nidnid=3&=3&nptnpt==downloaddownload_software&_software&llnavnav=1&=1&azletterazletter=A=A

Pro programovPro programováánníí

lze poulze použžíít rovnt rovněžěž

specispeciáálnlníí softwaresoftware

LOGO!LOGO!

Soft Soft ComfortComfort V5V5. .

MikrosystMikrosystéémymy –– LOGO!LOGO!

Logická proměnná může nabývat pouze dvou hodnot(pravda/nepravda, logická jednička/logická nula, “1“/ “0“)

stav ventilu log. proměnná teplota log. proměnnáV T

otevřen 1 < 35 °C 0uzavřen 0 ≥ 35 °C 1

Logická funkce• funkce, jejíž argumenty jsou logické proměnné• může nabývat hodnot logické 1 nebo 0• je definována:

– pravdivostní tabulkou

– logickým výrazem

Logické proměnné a logické funkce

ZZáákladnkladníí logicklogickéé funkcefunkce

KombinaKombinaččnníí logicklogickéé obvodyobvody::

UrUrččititéé kombinaci hodnot vstupnkombinaci hodnot vstupníích signch signáállůů odpovodpovííddáá jedna urjedna urččititáá hodnota hodnota výstupnvýstupníího signho signáálu.lu.

ÚÚlohy logicklohy logickéého ho řříízenzeníí s kombinas kombinaččnníími obvody lze mi obvody lze řřeeššit pomocit pomocíí ttřříízzáákladnkladníích logických operacch logických operacíí (funkc(funkcíí):):

�� ANDAND –– logický soulogický souččinin,,

�� OR OR –– logický soulogický souččetet,,

�� N N –– negacenegace..

Pravidla logických operacPravidla logických operacíí promproměěnnnnéé s konstantou pro:s konstantou pro:AND OR AND OR

LogickLogickéé řříízenzeníí –– BoolovaBoolova algebraalgebra

SekvenSekvenččnníí logicklogickéé systsystéémymy

(syst(systéémy s my s mezipammezipaměěttíí, klopn, klopnéé obvody) generujobvody) generujíí výstupnvýstupníí stav na zstav na záákladkladěěhodnoty vstupnhodnoty vstupníích logických promch logických proměěnných anných a na zna záákladkladěě ppřředchozedchozíí hodnoty hodnoty výstupu. Výstup tvýstupu. Výstup těěchto obvodchto obvodůů je tedy definovje tedy definováán jen tehdy, jen jen tehdy, je--li definovli definováána na ččasovasováá posloupnost (sekvence) zmposloupnost (sekvence) změěn vstupnn vstupníích hodnot; z toho tch hodnot; z toho tééžž plyne plyne

jejich njejich náázev.zev.

�� Klopný obvod RKlopný obvod R--SS

�� Klopný obvod typu TKlopný obvod typu T

�� Klopný obvod typu DKlopný obvod typu D