Proiectarea unor automate finite cu aplicatii practice

Proiectarea unor automate finite cu aplicatii practice

1:Conducerea unei celule de fabricatie cu doua masini de prelucrat

1.1.Specificatii de functionare

Se considera instalatia prezentata in Figura 1.1.1.Aceasta instalatie este compusa din:

o banda transportoare B1,pentru transportul semifabricatelor,

o banda transportoare B2,pentru evacuarea produselor finite,

doua masini pentru prelucrarea semifabricatelor,A si B,care efectueaza aceeasi operatie in paralel

un sistem de transfer al produselor intre benzi si masinile de prelucrat,realizat din doua dispozitive de prindere,D1 si D2,axate pe doua diametre perpendiculare ale unei mese rotative,pentru distribuirea pieselor de la B1 la cele doua masini,alternativ,si pentru evacuarea produselor finite la banda B2.

Banda B1 are o functionare continua,asigurand fluxul de piese iar banda B2 are o functionare discontinua,avansul ei fiind initiat la fiecare depunere a piesei pe banda.Depunerea unei piese pe banda B2 este sesizata cu ajutorul senzorului PP-prezenta piesa.

In afara de acest senzor,celula de fabricatie mai este prevazuta cu trei limitatoare de cursa C1,C2 si C3 pentru precizarea pozitiei mesei rotative si CL pentru indicarea starii de inchidere sau deschidere a dispozitivelor de prindere.

Figura 1.1.1. Prezentarea schematica a unei linii de fabricatie cu doua masini in paralel.

Fazele de operare ale acestei celule sunt urmatoarele:

- masa rotativa se gaseste in pozitia 1,dispozitivele de prindere sunt deschise si depun pe banda B2 piesa prelucrata(dispozitivul D2) si piesa de prelucrat la masina A(dispozitivul D1);masina B prelucreaza o alta piesa;

- se initiaza avansul benzii B2 pentru evacuarea piesei depuse si se porneste masina A pentru noua piesa;

- se roteste masa cu 180 grade spre stanga,aducand dispozitivele de prindere in pozitia 2. D1 preia piesa prelucrata la masina B iar D2 produsul prelucrat care urmeaza sa fie prelucrat;

- se roteste masa cu 90 grade spre dreapta,aducand dispozitivele de prindere in pozitia 3.Se depune piesa prelucrata pe banda B2 iar piesa pentru prelucrat la masina B;

- se initiaza avansul benzii B2;

- se roteste masa cu 180 grade spre dreapta,aducand dispozitivele de prindere in pozitia D1 preia o piesa de pe banda B1 iar D2 preia piesa prelucrata de masina A;

- se roteste masa cu 180 grade stanga si cu 90 grade dreapta,astfel revine in pozitia 1.Se depun piesele pe banda B2 si respectiv masina A.Se reia ciclul incepand cu faza intai.

Automatul pentru conducerea acestei celule de fabricatie are patru variabile de intrare(le voi nota prin aceleasi caractere ca si elementele care le genereaza):

C1,C2,C3,semnale generate de limitatoarele de cursa C1,C2 si C3 pozitionate ca in Figura 1.1.1,prin care se indica automatului pozitia mesei rotative

C1=1-unul din brate a ajuns in pozitia stabilita de limitatorul C1

C1=0-nici un brat nu a ajuns in pozitia stabilita de limitatorul C1

C2=1-unul din brate a ajuns in pozitia stabilita de limitatorul C2

C2=0-nici un brat nu a ajuns in pozitia stabilita de limitatorul C2

C3=1-unul din brate a ajuns in pozitia stabilita de limitatorul C3

C3=0-nici un brat nu a ajuns in pozitia stabilita de limitatorul C3

CL,semnal generat de alte doua limitatoare de cursa,indica automatului starea dispozitivelor de prindere (CL = 1 semnifica dispozitiv inchis);

PP,semnal generat de senzorul PP,pentru indicarea prezentei unei piese pe banda B2

PP=1-pe B2 se afla o piesa

PP=0-pe B2 nu se afla o piesa

Voi presupune existenta urmatoarelor semnale de iesire:

AB2,semnal pentru comanda deplasarii benzii B2

AB2=1- BANDA B2 se deplaseaza

AB2=0- BANDA B2 NU se deplaseaza

S 180,D90,D180 semnale pentru comanda rotirii mesei

S 180=1

D 90=0 -masa se roteste spre stanga 180 grade

D 180=0

S180=0

D90 =1 -masa se roteste spre dreapta 90 grade

D180=0

S180=0

D90=0 -masa se roteste spre dreapta 180 grade

D180=1

S180=1

D90=1 -masa se roteste spre stanga 180+dreapta 90grade

D180=0

O (open) si C (close),semnale pentru deschiderea si respective inchiderea dispozitivelor de prindere

O(open)=1-comanda pentru deschidere

C(close)=1-comanda pentru inchidere

A si B,doua semnale pentru comanda masinilor de prelucrat A si respective B

A=1-masina A pornita

A=0-masina A oprita

B=1-masina B pornita

B=0-masina B oprita

1.2 :Organigrama

1.3:Graful de stare 

1.4 :Diagrama starilor si codificarea starilor

Diagrama starilor:

Codificarea starilor dupa principiul variatiei minime:

1.5 :Diagrama de tranzitie a starilor:

Tabele de tranzitie si diagrame Karnaugh,care au ajutat la obtinerea diagramei de tranzitie a starilor si a unor expresii cat mai simple:

STAREA S2:

DIN DIAGRAMA REZULTA:

STAREA S9:

DIN DIAGRAMA REZULTA:

STAREA S5:

REZULTA DIN DIAGRAMA:

1.6 :Determinarea expresiilor simplificate pentru  variabilele starii urmatoare

=CL=0

REZULTA PRIMUL TERMEN:Q3*Q2

CL=0; =1;1->"-"

REZULTA:

=0;CL=1;1->"-"

REZULTA: CL*Q3

= Q3*Q2++ CL*Q3.

=CL=0

REZULTA:

CL=0; =1;1->"-"

REZULTA: ()*Q2

=0;CL=1;1->"-"

REZULTA:CL*Q1*

=+ ()*Q2+ CL*Q1*

Urmeaza

CL+==0

REZULTA:

=0;CL+=1;1->"-"

REZULTA: (CL+)*Q1

CL+=0; =1;1->"-"

REZULTA: *

=+(CL+)*Q1+*

Urmeaza :

PP=CL===0

REZULTA:

CL===0;PP=1;1->"-"

REZULTA: PP*()

==PP=0;CL=11->"-"

REZULTA:CL*Q3

=PP=CL=0; =1;1->"-"

REZULTA: ()*Q1*Q0

PP=CL==0; =1;1->"-"

REZULTA: *Q2*Q1

=+ PP*()+ CL*Q3+()*Q1*Q0+*Q2*Q1

1.7: Diagrama de tranzitie a iesirilor

1.8: Determinarea expresiilor simplificate pentru variabilele iesirii

2:Automat de distribuit cutii de racoritoare :

2.1 :Specificatii de functionare :

Automatul de racoritoare poate distribui doua tipuri de produse.Pretul unei cutii este 1 leu.Se pot folosi numai monede de 25 bani si 50 bani.Automatul nu da rest.

Automatul porneste intr-o stare initiala din care se poate ajunge in 2 stari urmatoare care depind de tipul monedei introduse.Starile urmatoare fiecarei stari depind de tipul monedei introduse.Suma necesara pentru un produs e 1 leu care se poate obtine prin mai multe metode depinzand de ordinea si tipul monedelor introduce.in cazul in care s-a introdus 1 leu automatul afiseaza "alegeti produsul".Utilizatorul are de ales intre 2 produse,selectia se face cu ajutorul a 2 butoane accesibile utilizatorului doar dupa ce s-a introdus 1 leu.In cazul in care in automat sunt 75 de bani si utilizatorul introduce o moneda de 50 de bani,aceasta va fi vazuta ca o moneda de 25 bani deoarece automatul nu da rest,deci va afisa "alegeti produsul".Dupa selectarea si livrarea produsului dorit automatul trece in starea initiala.

Automatul de distribuit racoritoare are patru variabile de intrare:

I1-introducerea unei monede de 25 bani :

I1=1-s-a introdus o moneda de 25 bani;

I1=0- NU s-a introdus o moneda de 25 bani;

I2-introducerea unei monede de 50 bani :

I2=1-s-a introdus o moneda de 50 bani;

I2=0- NU s-a introdus o moneda de 50 bani;

I3-buton pentru selectarea primului tip de produs:

I3=1-se apasa butonul;

I3=0-NU se apasa butonul;

I4-buton pentru selectarea celui de al doilea tip de produs:

I4=1-se apasa butonul;

I4=0-NU se apasa butonul;

Iesirile sunt in numar de 7:

O1-afisare mesaj "credit introdus 25bani"

O1=1-afiseaza mesajul

O1=0-NU afiseaza mesajul

O2-afisare mesaj "credit introdus 50bani"

O2=1-afiseaza mesajul

O2=0-NU afiseaza mesajul

O3-afisare mesaj "credit introdus 75bani"

O3=1-afiseaza mesajul

O3=0-NU afiseaza mesajul

O4-afisare mesaj "va rugam asteptati"

O4=1-afiseaza mesajul

O4=0-NU afiseaza mesajul

O5-afisare mesaj "alegeti produsul"

O5=1-afiseaza mesajul

O5=0-NU afiseaza mesajul

O6-livrarea primului tip de produs

O6=1-livreaza primul tip de produs

O6=0-NU livreaza primul tip de produs

O7-livrarea celui de al doilea tip de produs

O7=1-livreaza al doilea tip de produs

O7=0-NU livreaza al doilea tip de produs

2.2 :Organigrama:

2.3:Graful de stare:

2.4 :Diagrama starilor si codificarea starilor:

Diagrama starilor:

Codificarea starilor:

2.5 :Diagrama de tranzitie a starilor

Tabele de tranzitie si diagrame Karnaugh,care au ajutat la obtinerea diagramei de tranzitie a starilor si a unor expresii cat mai simple:

STAREA S0

STAREA S2

STAREA S8

pentru S8

pentru S8

STAREA S4

pentru S4

STAREA S6

pentru S6

2.6 :Determinarea expresiilor simplificate pentru  variabilele starii urmatoare:

I1=I2=I3=I4=I3+I4==0

I1=I3=I4=I3+I4==0;I2=1;1->"-"

I1=I3=I2=I3+I4==0;I4=1;1->"-"

I1=I3=I4=I2==0;I3+I4=1;1->"-"

I2=I3=I4=I3+I4==0;I1=1;1->"-"

I1=I2=I4=I3+I4==0;I3=1;1->"-"

I1=I3=I4=I3+I4=I2=0;=1;1->"-"

(sunt adunate expresiile obtinute din diagrame in ordinea diagramelor )

Urmeaza :

=I1==0

I1==0; =1;1->"-"

= =0;I1=1;1->"-"

I1==0; =1;1->"-"

(sunt adunate expresiile obtinute din diagrame in ordinea diagramelor )

Urmeaza :

===I1+=0

==I1+=0; =1;1->"-"

=I1+= =0; =1;1->"-"

I1+= ==0; =1;1->"-"

== =0;I1+=1;1->"-"

(sunt adunate expresiile obtinute din diagrame in ordinea diagramelor )

Urmeaza :

I1===I3===0

==I3===0;I1=1;1->"-"

=I3===I1=0; =1;1->"-"

I3===I1=0=0; =1;1->"-"

==I1=0==0;I3=1;1->"-"

=I1=0==I3=0; =1;1->"-"

I1=0==I3==0; =1;1->"-"

(sunt adunate expresiile obtinute din diagrame in ordinea diagramelor )

2.7: Diagrama de tranzitie a iesirilor

2.8: Determinarea expresiilor simplificate pentru variabilele iesirilor

O7=Q3*

O6=Q3*

O5=

O4=

O3=Q3Q2*+Q3Q2Q0

O2=

O1=

Bibliografie :

Automate programabile ;

Autor:Conf. Dr. Ing Adrian Moise

Editura:Universitatea din Ploiesti,2005

https://users.utcluj.ro/~baruch/book_ac/AC-Circuite-Progr.pdf

https://inginerie.ulbsibiu.ro/cat.iee/mat/electronica_digitala.pdf

https://ee.upg-ploiesti.ro/cursuri/PLI/PLI5.pdf

Curs Electronica Digitala- domnul profesor Bucur Cristian - capitolul 6.Circuite basculante