Binäre Steuerungstechnik: Eine Einführung

ISBN-13: 9783540500261 / Niemiecki / Miękka / 1988 / 294 str.

Karl H. Fasol

Opis

Dieses Werk ist aus einer Vorlesung fur Maschinenbauer entstanden, wendet sich aber an Studierende aller ingenieurwissenschaftlichen Fachrichtungen; es ist daruberhinaus sehr praxisorientiert geschrieben und unterstutzt daher Ingenieure bei der Losung von Problemen der Automatisierungstechnik. Nach einer kurzen Einfuhrung werden die Grundlagen der Schaltalgebra ausfuhrlich dargestellt. Diese bilden die Basis fur den Entwurf von Speichern und Flipflops und die daraus aufgebauten Schaltungen. Mit diesen Kenntnissen konnen verbindungsprogrammierte vor allem aber speicherprogrammierbare Zwangsfolge- und Freifolgesteuerungen entworfen werden. Breiter Raum wird der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen gewidmet. Zahlreiche Ubungsaufgaben erleichtern das Verstandnis und die Umsetzung fur praktische Anwendungen."

Spis treści

1 Einführung.- A Kombinatorische Schaltungen.- 2 Grundzüge der Schaltalgebra.- 2.1 Einige Grundbegriffe aus Aussagenlogik und Mengenlehre.- 2.1.1 Aussagenlogik.- 2.1.1.1 Rechengesetze.- 2.1.2 Mengenlehre.- 2.1.2.1 Rechengesetze.- 2.2 Boolesche Algebra und Schaltalgebra.- 2.2.1 Axiome und Elementarverknüpfungen.- 2.2.2 Theoreme und Rechenregeln.- 2.2.3 Eingangsbelegung, Minterm und Maxterm.- 2.2.4 Der Fundamentalsatz kombinatorischer Schaltungen.- 2.2.5 Die Grundfunktionen von zwei Variablen.- 3 Darstellung von Schaltfunktionen.- 3.1 Das Karnaugh-Diagramm.- 3.2 Der Kontaktplan.- 4 Minimieren von Schaltfunktionen.- 4.1 Implikanten, Primimplikanten und Minimalformen.- 4.2 Minimieren im Karnaugh-Diagramm.- 4.3 Minimieren mit dem QMC-Verfahren.- 5 Aufbau von Schaltungen aus NAND- und NOR-Elementen.- 5.1 Elementarfunktionen aus NAND.- 5.2 Elementarfunktionen aus NOR.- 5.3 Schaltungsaufbau mit NAND- und NOR-Elementen.- 6 Vermeiden von Fehlschaltungen (Hazards).- B Sequentielle Steuerunqen.- 7 Speicher und Flipflops.- 7.1 Einführung.- 7.2 Berechnung und Darstellung von Speicherfunktionen.- 7.2.1 Speichergleichung und Speicherdarstellung im K-Diagramm.- 7.2.2 Speicher als Selbsthaltekreise.- 7.2.3 Elementarspeicher mit zwei Eingängen..- 7.2.4 Realisierung beliebiger Speicherfunktionen mittels vorgegebener Elementarspeicher.- 7.3 Flipflops.- 7.3.1 Das RS-Flipflop.- 7.3.2 Das JK-Flipflop.- 7.3.3 D-Flipflop, T-Flipflop.- 7.4 Schaltungen mit Flipflops.- 7.4.1 Realisierung beliebiger Speicherfunktionen mittels RS-Flipflops.- 7.4.2 Zählschaltungen, Frequenzteiler, Schieberegister.- 8 Zwangsfolgesteuerungen.- 8.1 Verbindungsprogrammierte Zwangs folgesteuerungen.- 8.1.1 Allgemeines; Programmbeschreibung durch das vereinfachte Funktionsdiagramm.- 8.1.2 Schrittregister mit (1 aus n)-Code.- 8.1.3 Schrittregister mit summierendem Code.- 8.1.4 Schrittregister mit Johnson-Code.- 8.1.5 Schrittregister mit (2 aus n)-Code.- 8.2 Programmbeschreibungen bei Zwangs folgesteuerungen für Fertigungsanlagen und Prozesse.- 8.2.1 Beschreibung durch Funktionsdiagramm (FUD).- 8.2.2 Beschreibung durch Funktionsplan (FUP).- 8.2.3 Beschreibung durch Kontaktplan (KOP).- 8.3 Betriebsarten, Bedienungseinrichtungen.- 8.3.1 Betriebsarten.- 8.3.2 Bedienungseinrichtungen.- 9 Das Entwurfsverfahren von Huffman.- 9.1 Entwurf von asynchronen verbindungsprogrammierten Freifolgesteuerungen.- 9.1.1 Beschreibung einer asynchronen sequentiellen Steuerung.- 9.1.2 Schaltungsanalyse.- 9.1.2.1 Zustandstabelle, stabile und instabile Zustände.- 9.1.2.2 Flußtabelle, Oszillationen und Wettläufe.- 9.1.2.3 Ausgabetabelle (Ausgangstabelle), statische Hazards.- 9.1.3 Schaltungsentwurf nach Huffman.- 9.1.3.1 Aufstellen der primitiven Flußtabelle.- 9.1.3.2 Verschmelzen (Vereinfachen) der Flußtabelle.- 9.1.3.3 Kodieren der Flußtabelle (Zustandszuweisung).- 9.1.3.4 Zustandstabelle, Speichergleichungen.- 9.1.3.5 Ausgabetabelle.- 9.1.3.6 Zustandszuweisung unter Verwendung von Hilfszuständen.- 9.2 Vereinfachtes Verfahren zum Entwurf von speicherprogrammierten Freifolgesteuerungen.- 9.3 Entwurf von Zwangsfolgesteuerungen.- 10 Speicherprogrammierbare Steuerungen.- 10.1 Allgemeines.- 10.2 Aufbau, Komponenten, Arbeitsweise.- 10.2.1 Zentraleinheit.- 10.2.2 Speicher, Zeitglieder, Zähler.- 10.2.2.1 Programmspeicher.- 10.2.2.2 Merker, Akkumulator.- 10.2.2.3 Zeitglieder.- 10.2.2.4 Zähler.- 10.2.3 Eingabe- und Ausgabebaugruppen, Kommunikation.- 10.2.4 Programmiergeräte.- 10.3 Programmierung.- 10.3.1 Mnemotechnische Programmdarstellungen (Anweisungsliste).- 10.3.1.1 Die Sprache STEP 5 von SIEMENS.- 10.3.1.2 Die Sprache des PROCONTIC Systems von BBC.- 10.3.1.3 Die Mnemonic-List Sprache von FESTO.- 10.3.1.4 Die Sprache von Heinemann.- 10.3.2 Graphische Programmdarstellungen.- 10.3.2.1 Kontaktplan (KOP).- 10.3.2.2 Logikplan (LOP).- 10.3.2.3 Funktionsplan (FUP).- 10.3.2.4 Programmierung nach GRAPH 5 von SIEMENS.- 10.3.3 Einfache Beispiele zur Programmierung.- 10.3.3.1 Einfache kombinatorische Schaltung.- 10.3.3.2 Zwangsfolgesteuerung (Schrittregistersteuerung).- 10.3.3.3 Freifolgesteuerung.- Anhang 1: Übungsaufgaben zu Kapitel 2 bis 5.- Anhang 2: Übungsaufgaben zu Kapitel 9.- Anhang 3: Programmierbeispiele zu Kapitel 10.- Namenverzeichnis.