继电器控制电路的逻辑设计.ppt

1、继电器控制电路的逻辑设计,图解设计法,开关的与、或、非,两个开关的串联，结果是只有两个开关都为1（即闭合）时，才能输出为1，相当于逻辑“与”的效果； 两个开关的并联，结果是只有两个开关都为0（即松开）时，才能输出为0，相当于逻辑“或”的效果； 一个开关的常闭触点相对于常开触点，当常开触点为0（或1）时，常闭触点为1（或0），相当与逻辑“非”的效果。,与,或,非,时序图的与、或、非,时序图可以以自左向右的一横线表示，其两端可用两竖线表示其时序关系,时序图的与、或、非,两个时序变量的“与”的结果，就是其共同为1的部分,时序图的与、或、非,两个时序变量的“或”的结果，就是两个时序变量所有为1的部分,

2、时序图的与、或、非,一个时序变量的“非”的结果，就是该变量所有不是1的部分,时序图的逻辑运算,*,时序图逻辑运算练习,练习1,练习2,A,B,C,A,B,C,D,D,E,J1,J2,J3,J4,J5,J1,J2,J3,用A,B,C来求J1-J5?,用A,B,C,D,E来求J1,J2,J3?,莫根定理,两个逻辑变量“或”的“非”等于每个变量“非”的“与” 即A+B=A*B 同样，两个逻辑变量“与”的“非”，等于每个变量“非”的“或” 即A*B=A+B 对于多个变量也有类似的逻辑关系。,继电器的基本线路和逻辑关系式,继电器的基本线路 继电器的基本逻辑关系式 J=（Q+J）*T,J,Q,J,T,3,

3、问题描述 如图所示,DFa得电,油缸A前进,DFa失电,油缸A后退;同样,DFb得电,油缸B前进,DFb失电,油缸B后退. 要求1、按启动开关Q，油缸A前进； 2、当油缸A的触头压下行程开关K1时，油缸A后退； 3、当油缸A的触头压下行程开关K2时，油缸B前进； 4、当油缸B的触头压下行程开关K3时，油缸B后退，直到退到头时，整个程序结束。,继电器控制电路逻辑设计实例1,实例1时序关系图,把引起程序变化的控制信号用竖线标注出来，本例中这些信号均为瞬时信号，故用箭头表示； 油缸A在前进时，行程开关K2会发出信号，但对程序不发生影响，称为非控信号，用虚线表示； 执行元件DFa的工作区间为第一区间，

4、执行元件DFb的工作区间为第三区间，分别用横直线把它们标注出来； 继电器JA的工作区间同DFa,继电器JB的工作区间同DFb,分别用横直线把它们标注出来；,实例1继电器逻辑关系式和电路图,研究JA的启动信号和终止信号，分别为Q和K1，其逻辑关系式为 JA=（Q+ja）*K1 研究JB的启动信号和终止信号，分别为K2和K3，但注意在第一区间内有非控信号K2，称为额外启动信号,必须排除，注意到控制信号K2在JA的工作区间外，而非控信号K2在JA的工作区间中，所以用K2 ja作为启动信号即可。 JB=（K2*ja+jb)*K3 DFa=JA, DFb=JB, 故可得到如下电路原理图,Q,ja,K1,

5、JA,K2,ja,jb,K3,JB,ja,DFa,jb,DFb,继电器控制电路逻辑设计实例2,问题描述 油缸A是由二位四通阀控制,而油缸B是由三位四通阀控制,即当DFb1得电时,油缸B前进;当DFb2得电时,油缸B后退;当DFb1和DFb2都失电时,油缸B停止. 要求按启动信号Q时,油缸A前进;前进至尽头并压下行程开关K1,油缸B前进;前进至压下行程开关K2时,油缸B后退;后退至压下行程开关K3时,油缸B停止,油缸A后退至尽头程序结束.,K2,实例2时序关系图,把引起程序变化的信号自左向右按顺序用竖线表示出来,注意有的信号为瞬时信号,竖线上以箭头示之,有的信号为持续信号,需要仔细地将其持续的区

6、间用横线表示准确.根据问题的描述,显然Q为瞬时信号;K1为持续信号,该信号持续到第四个程序开始之后;K2为瞬时信号;K3为持续信号,该信号持续到第二个程序开始之后. DFa的工作区间为1,2,3三个程序段;DFb1的工作区间为第二程序段;DFb2的工作区间为第三程序段. 经分析,可以设置两个继电器,继电器J1工作区间为第一,第二程序段;继电器J2工作区间为第二,第三程序段.,实例2继电器逻辑关系式和电路图,研究继电器J1的启动信号和终止信号,均为瞬时信号,且没有额外信号,故可得J1=(Q+J1)*k2 继电器J2的启动信号K1为持续信号,且一直持续到J2的工作区间之外, 经分析,用J1加以限定

7、即可;而J2的终止信号也为持续信号,且一直持续到J2的工作区间之内, 经分析,用J1信号加以限定即可.于是,可以得到J2的逻辑关系式 J2=(K1*J1+J2)*K3*J1=(K1*J1+J2)*(K3+J1) 显然,DFa=J1+J2; DFb1=J1*J2; DFb2=J2*J1,J2,Q,J1,K2,K1,J1,J2,K3,J1,J1,J1,J2,DFa,DFb1,J1,J2,DFb2,J1,继电器控制电路逻辑设计实例3,问题描述,如图,1,2,3,4,5,6,K1,K2,K3,K4,K5,Q,K1,K2,K3,K4,K5,K3,K5,DFa=J1,DFb=J2,DFc=J3,J1=(Q

8、+j1)k2,J2=(k1+j2)k4,J3=(j1k3+j3)k5,继电器控制电路逻辑设计实例4,如图所示,1,2,6,4,5,K1,K2,K5,K4,K3,3,Q,k1,k2,k3,k4,k5,k3,DFa=j1+j3,DFb=j2j3,DFc=j2j1,J1=(qk1+j1)(k3+j3),J2=(k1j1+j2)k4,J3=(k2+j3)(k5+j2),k5,继电器控制电路逻辑设计实例5,如图所示,K3,K2,K4,K1,K5,3,2,3,1,4,5,6,Q,K1,K2,K3,K4,K4,K5,K5,DF1,DF2,DF3,DF1=j1+j2,DF2=j1k1,DF3=k2j2,J1=

9、(qk1+j1)(k4+j2),J2=(k3+j2)k5,继电器控制电路逻辑设计实例6,如图所示,K1,K2,K5,K3,K4,1,2,3,4,5,6,DFa,DFb,DFc,q,k5,k1,k4,k2,k3,k4,k5,DFa=j1,DFb=k1k3,DFc=j2,J1=(qj2+j1)(k4+j2),J2=(k2+j2)k5,练习题,实例6的图不变,改变程序运转的各种组合,如 1. 2 3. 请设计相关的继电器控制电路图,注意行程开关序号可根据动作先后标注.,1,2,4,3,6,5,1,2,3,4,5,6,1,4,2,3,5,6,继电器控制电路逻辑设计实例7,如图所示,4,B,DFb,K4

10、,3,B,DFd,K3,1,2,K1,DFa,DFc,Q,k1,k2,k3,k4,DFa=j1j4 DFa与DFb不能同时通电,j4起保护作用,DFc=j2j3 DFc与DFd不能同时通电,j3起保护作用,DFd=j3,DFb=j4,J1=(Qk4+j1)j2,J2=k1j5,J3=(k2+j3)j4,J4=k3j5,J5=(j3+j5)k4,K2,继电器控制电路逻辑设计实例8,如图,B,k5,DFa1,B,k6,B,k4,1,2,3,4,6,5,k1,k2,k3,DFa2,DFb1,DFb2,DFc1,DFc2,q,k1,k2,k3,k4,k5,k6,DFa1,DFa2,DFb1,DFb2,

11、DFc1,DFc2,J,DFa1=jk1,DFa2=k4 k5 j,DFb1=k1 k2 j,DFb2=k5 k6 j,DFc1=k2j,DFc2=j k4,J=(qk6+j1)k3,实例8电路图,电路图如下,DFa1,DFc1,J,DFa2,DFb2,DFc2,Q,k6,j1,k3,j,k1,k1,k2,k2,j,k4,k5,k5,k6,k4,DFb1,继电器控制电路逻辑设计实例9,如图 启动后,要求油缸活塞往复前进后退4次后停止. J1=(qj4+j1)(k2+j4) J2=(k1j1+j2)(k1+j1) J3=(k2j2+j3)(k2+j2) J4=(k1j3+j4)(k1+j3) D

12、F=j1j2+j3j4+j2j1+j4j3,K1,K2,DF,q,q,k2,k1,k2,k1,k2,k1,k2,k1,k2,DF,J1,J2,J3,J4,实例9电路图,电路图如下,J3,J4,DF,J1,J2,q,j4,j1,k2,j4,k1,j1,j2,k1,j1,k2,j2,j3,k2,j2,k1,j3,j4,k1,j3,j1,j2,j3,j4,j2,j1,j4,j3,实例9补充,注意到K1,K2在线路中多次使用,行程开关的触头数不够用怎么办?可以用继电器来扩展 这样在线路中,凡是用K1的地方,可以用J5来替代,K1可以用J5来替代; 凡是用K2 的地方,可以用J6来替代,K2可以用J6来

13、替代.,J5,J6,k1,k2,继电器控制电路逻辑设计实例10,如图所示,表示深孔钻需要多次进退,K1,DF,k2,k3,k4,k5,qk1,k2,k1,k2,k3,k2,k1,k2,k3,k4,k3,k2,k1,k2,k3,k4,k5,k4,k3,k2,k1,DF,J1,J2,J3,J4,J1=(qk1j4+j1)(k1+j4),J2=(k2j1+j2)k4,J3=(k1j2+j2)(k1+j2),J4=(k3j3+j4)k5,DF=j1j2+j3j4+j2j1+j4j3,实例10电路图,根据逻辑关系式,可以画出电路图,J5是用于扩展K1的,J5,J1,J2,J3,J4,DF,K1,Q,J5

14、,J4,J5,J4,J1,K2,J1,J2,K4,J5,J2,J3,J5,J2,K3,J3,J4,K5,J1,J3,J2,J4,J2,J4,J1,J3,练习题,问题要求：按红色点动开关A（第1次），红灯亮；按绿色点动开关B（第一次），绿灯亮，红灯灭；按红色点动开关A（第二次），红灯绿灯一起亮；按绿色点动开关B（第二次）红灯绿灯一起熄灭，程序停止。请画出其时序逻辑图，安排继电器区间，写出继电器的逻辑关系式和红灯绿灯的控制逻辑关系式，画出线路图.,总结,1.把继电器控制问题,形象地用时序逻辑图表述出来 (1)把引起程序变化的发信信号,按照问题给定的时序关系自左向右用竖线表示,如为瞬时信号,则该竖线

15、上方标上箭头;如为持续信号,则按照该信号持续的区间用带箭头的横线表示准确; (2)在程序执行过程中,如有信号发生,但不对程序带来影响,称为非控信号,应在产生非控信号的程序区间按顺序用虚线表示清楚; (3)把执行元件的工作区间用横线标注出来.,2.继电器控制电路设计的核心问题是继电器的布置,(1)基本原则:凡是有瞬时信号的发信信号,必须布置继电器; (2)有持续信号的发信信号,尽量充分利用,经过逻辑运算可以求得执行元件的工作区间,就不必设置继电器; (3)继电器的布置可以按照执行元件的工作区间安排,也可按照节拍差布置.总之,以最少的继电器,结合持续信号的发信信号,可以运算出执行元件的工作区间为根本目的.,3.继电器的逻辑运算,(1)继电器的基本逻辑关系式 J=(Q+J)T 其中Q为启动信号,T为终止信号; (2)额外启动信号是指在继电器工作区间之外的启动信号;额外终止信号是指在继电器工作区间之内的终止信号;都必须设法通过逻辑运