19
UČÍME V PROSTORU Název předmětu: Název a ID tématu: Zpracoval(a): Stavba a programování mikropočítačů Programovatelné automaty (EL 55) (algoritmizace) Ing. Josef Kovář ELEKTROTECHNIKA
UČÍME V PROSTORU
Název předmětu:
Název a ID tématu:
Zpracoval(a):
Stavba a programování mikropočítačů
Programovatelné automaty (EL 55)(algoritmizace)
Ing. Josef Kovář
ELEKTROTECHNIKA
Algoritmy
Algoritmus si můžeme představit jako posloupnost jednoduchých kroků, kdy v
každém kroku víme, jaký bude krok následující (nebo že algoritmus již končí). Po konečném počtu kroků (a tím do určité doby) je získán
výsledek.
Algoritmy
• vývojové diagramy • strukturogramy • algebraické grafy
Vývojový diagram
Diagram se skládá z jednotlivých geometrických obrazců, do kterých zapisujeme činnost, kterou bude program vykonávat
Seřazení tří čísel dle velikosti
Č1>Č2
Č1>Č3
Č1 zaměň s Č2
Č1 zaměň s Č3
Č2>Č3
Č2 zaměň s Č3
START
KONEC
ano
ano
ano
ne
ne
ne
Příklad
V proměnné MEM1 je číslo. Pokud je větší než 8, přičti do proměnné MEM2 číslo 5, pokud je
menší pak odečti od proměnné MEM2 číslo 2 a pokud se rovná, pak vlož do proměnné MEM2
nulu. Pro toto zadání navrhněte algoritmus pomocí vývojového diagramu.
Dělení snímačů
Podle:
• Fyzikálních principů • Podle vstupního signálu (mechanické, tepelné…)• Podle el. výstupního signálu (aktivní – samy generují výstupní signál
(generátory) a pasívní např. odporové snímače)• Podle principu snímání na kapacitní, magnetické, odporové, optické,
ultrazvukové• Interní a externí
Zdvihací zařízení
Zdvihací zařízení
Pohyb břemena zavěšeného na laně zajišťuje pohonný mechaniz mus, sestávající z kladky a motoru. Protože břemeno je velké hmotnosti, je třeba před úplným
zastavením zabránit rozkmitání celé soustavy pomalým dojezdem. Stykač KM 1, slouží pro sepnutí motoru pro
směr nahoru, KM2 dolů. Stykačem KM3 se zapne pomalý dojezd v obou směrech. Pro hlídání koncových poloh slouží koncové snímače SQ1 pro polohu nahoře, SQ4 pro polohu dole, pro indikaci poloh pro zahájení pomalého dojezdu jsou instalovány snímače SQ2 pro
směr nahoru, SQ3 pro směr dolů.
Zdvihací zařízení
Celé zdvíhací zařízení se ovládá dvěma tlačítky, která jsou umístěna společně s dvěma kontrolkami na ovládací skříňce. Po stisknutí tlačítka SB1 se břeme no začne zdvíhat (pohybovat nahoru včetně pomalého dojezdu), po dobu zdvihání svítí kontrolka HL1. Po stisku tlačítka SB2 se břemeno začne spouštět (pohybovat směrem dolů včetně pomalého dojezdu), po dobu pohybu svítí kontrolka HL2. Při chybě nebo nebezpečí se celé zařízení uvede do klidu vypnutím napájecího napětí.
Zdvihací zařízení
Zdvihací zařízení
Realizace
Automat Mooreova typu
Optické senzory, které přesněji nazýváme fotoelektrické nebo optoelektronické, se stále více používají v průmyslu. Pracují tak, že přeměňují světlo (elektromagnetické vlnění) na elektrický proud. V dnešní době jsou nejvíce využívanými senzory v průmyslu.
Automat Mooreova typu
0 1
2
Start=0 Start=1 vpravo=0
vpravo=1
vlevo=0
vlevo=1
doprava = 0doleva = 0
sání = 0
doprava = 1doleva = 0
sání = 1
doprava = 0doleva = 1
sání = 0
Algoritmus pro manipulátor
Automat Mooreova typu
• Přechod ze stavu 0 do stavu 1 nastane při splnění podmínky Start = true. Při tomto přechodu dojde k nastavení tří výstupů. Doprava, doleva a sání podle obr. 2.
• Do stavu 2 se přechází při splnění podmínky vpravo = true. Nastaví se výstupy doprava, doleva a sání podle obr. 2.
• Do stavu 3 se přechází při splnění podmínky vlevo = true. Nastaví se výstupy doprava, doleva a sání podle obr. 2.
Automat Mooreova typu
Základní vlastností stavových konečných automatů je existence zpětné vazby. V automatu Mooreova typu (používají se i jiné typy – např. Mealyho automat) jsou výstupy vyčíslovány jen z kombinace hodnot stavu. Má stacionární charakter – dokud nedojde k přechodu (změně stavu), jeho výstupy se nemění. To je velmi důležité, protože to odpovídá požadavkům na řízení běžných mechanizmů a technologických procesů.
Ukázka programu
• • CASE RAF OF• 0 : IF (Start and vlevo) THEN• sani := true;• mem := 10 + citac_s; //zachycení sekundového čítače• RAF := 1;• END_IF;• • 1 : IF mem = citac_s THEN• doprava := true;• RAF := 2;• END_IF;
Jízda dolů
0 1
2
SQ4=1 or SB2=0or KM1 =1 or Fl_1=1
SB2=1 and KM1=0and SQ4=0 and Fl_1=0 SQ3=0
SQ3=1
SQ4=0
SQ4=1
HL2:=0KM3:=0KM2:=0pomSQ3:=0
KM3:=1pomSQ3:=1
KM2:=1HL2:=1
HL2:=0KM3:=0KM2:=0Fl1_:=0
Restart nebo Stop
0 1
2
(Fl_0=0)and (SB2=0)
SQ3 orpomSQ3=0
pomSQ3=1
SQ4=0
SQ4=1
KM3:=1pomSQ3:=0
KM2:=1HL2:=1Fl_0:=0
(Fl_0=1)and (SB2=1)
Jízda nahoru
0 1
2
SQ1=1 or SB1=0or KM2 =1 or Fl_1=1
SB1=1 and KM2=0and SQ1=0 and Fl_1=0 SQ2=0
SQ2=1
SQ1=0
SQ1=1
HL1:=0KM3:=0KM1:=0
KM3:=1
KM1:=1HL1:=1
ano
ano
ne
JE RESTART
?
JE STOP?
Fl_0:=1Fl_1:=1
pomSQ3:=1ne
KM1,KM2,KM3:=0RAF1,RAF2,RAF3:=0
Fl_0:=1, Fl_1:=1
Počáteční sekvence
