Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Реверсивный счетчик

Реверсивный счетчик

Реверсивный счетчик с параллельным переносом. Такой счетчик должен работать как на сложение, так и на вычитание. В суммирующем счетчике каждый последующий триггер получает информацию с прямого выхода предыдущего, а в вычитающем – с инверсного выхода, т. е. для перехода от сложения к вычитанию и обратно надо изменять подключение счетного входа последующего триггера к выходам предыдущего.

Такая программа реализуется в схеме реверсивного счетчика (рис. 5.9.). До некоторой степени эта схема аналогична схеме суммирующего счетчика: на объединенные входы J u K каждого триггера подается конъюнкция сигналов с выходов предыдущих триггеров. Разница состоит в том, что входы J и К каждого триггера через дизъюнктор могут присоединяться к основному выходу предыдущего триггера (через конъюнктор верхнего ряда) или к инверсному выходу (через конъюнктор нижнего ряда).

Чтобы осуществить сложение, на шину сложения с входа D подается 1, которой вводятся в действие конъюнкторы верхнего ряда. При этом на шине вычитания присутствует 0, за счет чего конъюнкторы нижнего ряда выключены. Вычитание осуществляется при D = 0, т. е. с подачей 1 на шину вычитания и 0 на шину сложения. Счетные импульсы поступают на вход Т.

Каждый триггер переключается по тактовому входу С при J=K=1, что имеет место, когда на выходах всех предыдущих триггеров (на прямых – при сложении, на инверсных – при вычитании) будут единицы. Как следует из изложенного ранее, это является условием правильной работы счетчиков в натуральном двоичном коде.

Пусть, к примеру, в счетчик, установленный на сложение, записано число 1002 = 410 (Q3 = 1, Q2 = Q1 = 0). Так как при этом предыдущими разрядами обеспечивается J3 = K3 = 0, J2 = K2 = 0и постоянно J1 = K1 = l,то первый счетный импульс может переключить только первый разряд. Вслед за этим с выхода Q1 на входы J2, К2поступит 1, поэтому второй счетный импульс установит в 1 второй разряд и сбросит в 0 первый. Далее процесс счета протекает аналогично и с приходом на вход каждого счетного импульса регистрируемое в счетчике число возрастает на единицу.

Пусть при тех же условиях (Q3 = 1, Q2 = Q1=0) счетчик устанавливается в режим вычитания. Теперь входы J и К каждого триггера получают информацию с инверсного выхода предыдущего, т. е. сейчас J3= К3 =1, J2 = K2=1, J1 = K1=1. Поэтому первый счетный импульс переключит все рассматриваемые разряды, установив Q3 =0, Q2 =Q1 = 1, т.е. уменьшив предварительно записанное в счетчик число на единицу. Аналогично действует каждый входной импульс.

Читайте так же:
Счетчик копий ricoh aficio

На рис. 5. 10. приведено условное изображение одного из типов реверсивных счетчиков. На входы +1,-1 подают счетные импульсысоответственно в режимах сложения и вычитания. Через входы предварительной записи D1-D4 в счетчик можетбыть записано число. Такая запись осуществляется с поступлением импульса на вход разрешения V. Выводы 1,2,4,8 — выходы разрядов счетчика, цифры указывают на вес каждого из них.

Дата добавления: 2017-05-02 ; просмотров: 3246 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Функциональная схема прибора "СИ8-Щ1.Р.RS Овен микропроцессорный счетчик импульсов"

Основой СИ8 является реверсивный счетчик импульсов (РСИ). РСИ может осуществлять прямой, обратный или реверсивный счет поступающих на него импульсов.

При прямом счете на РСИ поступают сигналы «счет+», каждый из которых увеличивает значение счетчика на единицу.

При обратном счете на РСИ поступают сигналы «счет–», каждый из которых уменьшает значение счетчика на единицу.

При реверсивном счете учитываются оба счетных сигнала.

Счетчик времени

В СИ8 встроен счетчик времени, который может работать в одном из двух режимов, задаваемых пользователем:

  • секундомера – измерение интервалов времени до 9 ч 59 мин 59,99 сек с точностью до 0,01 с;
  • счетчика времени наработки – измерение интервалов времени до 99999 ч 59 мин с точностью до 1 мин.

Внешние входные сигналы для счета, сброса или блокировки

СИ8 имеет 3 входа для подключения внешних сигналов, которые используются для прямого или обратного счета, а также для сброса или блокировки счетчиков.

Ко входам могут быть подключены:

  • элементы или устройства, имеющие «сухой» контакт (кнопки, выключатели, герконы, реле и др.);
  • бесконтактные оптические, индуктивные или емкостные датчики, имеющие на выходе транзисторные ключи n–p–n-типа; для питания датчиков на клеммник прибора выведено напряжение питания +24. 30 В;
  • другие типы датчиков с выходным напряжением высокого уровня, не превышающим +30 В, и низкого уровня, не превышающим 0,8 В.

Режимы счета импульсов в соответствии с назначением внешних сигналов

Назначение внешних сигналов определяется селектором входов, который позволяет выбрать один из 6 режимов счета импульсов:

  • обратный счет с возможностью блокировки и сброса;
  • прямой счет с возможностью блокировки и сброса;
  • реверсивный счет с независимыми входами «счет+» и «счет–» и сбросом;
  • реверсивный счет с определением направления счета и сбросом;
  • реверсивный счет с автоматическим определением направления по трем датчикам;
  • прямой счет с блокировкой и сбросом счетчиков импульсов и времени.
Читайте так же:
Поверка горячего счетчика интервал

Сброс и блокировка счетчиков

Счетчик импульсов можно вернуть в исходное состояние сигналом «сброс». При этом в счетчик загружается начальное значение, заданное пользователем в параметре Strt. Перезагрузка счетчика начальным значением происходит также при достижении заданных границ счета, верхней – для прямого счета и нижней – для обратного.

Счетчик времени управляется двумя типами сигналов:

  • «сброс» для обнуления счетчика;
  • «блокировка» для приостановки отсчета времени.

Предделитель: подсчет партий изделий

СИ8 можно использовать для подсчета числа партий изделий. Для этого нужно задействовать предделитель, который выдает на вход РСИ импульс каждый раз после пропускания через себя целого числа Р счетных сигналов (т. е. «делит» количество поступающих импульсов на P). Если P=1, то РСИ считает непосредственно входные импульсы «счет+» или «счет–» (т. е. число изделий).

Преобразование числа в счетчике в значение физической величины

Умножитель на выходе РСИ позволяет преобразовать накопленное в счетчике число в значение реальной физической величины путем умножения его на заданный коэффициент F. Полученное значение можно наблюдать на индикаторе, а также использовать для дальнейших расчетов.

Вычислитель расхода

Вычислитель расхода рассчитывает скорость (ед./время) изменения физической величины за время измерения, заданное пользователем. Если параметры P и F (коэффициенты предделителя и умножителя) заданы равными 1, то вычислитель расхода покажет количество импульсов, приходящих на вход счетчика за секунду, т. е. частоту.

Управление исполнительными механизмами на основе результатов счета. Логические устройства (ЛУ)

СИ8 может управлять исполнительными механизмами (например, электродвигателем транспортера) на основе результатов счета. Два независимых логических устройства (ЛУ) сравнивают текущее значение контролируемой величины с заданными уставками и формируют сигналы управления выходными устройствами.

Контролируемой величиной может быть:

  • текущее значение физической величины (сигнал с РСИ, прошедший через умножитель);
  • значение, полученное вычислителем расхода;
  • текущее значение счетчика времени.

СИ8 может управлять выходными устройствами (ВУ) по 7 алгоритмам:

  • ВУ включено при значениях, меньших уставки;
  • ВУ включено при значениях, больших уставки;
  • ВУ включено, если значение находится в заданном интервале;
  • ВУ выключено, если значение находится в заданном интервале;
  • ВУ включается на заданное время при достижении уставки;
  • ВУ включается на заданное время при значении, кратном уставке;
  • ВУ изменяет состояние на противоположное при значении, кратном уставке.
Читайте так же:
Водоотведение если есть счетчик

(Два последних условия для счетчика времени не предусмотрены.)

Для каждого ЛУ определяется, при каком направлении счета оно активизируется: прямом, обратном или в обоих случаях.

Выходные устройства для управления исполнительными механизмами

В СИ8 устанавливаются 2 однотипных выходных устройства:

  • э/м реле 8 А 220 В;
  • оптотранзисторные ключи 200 мА 50 В;
  • оптосимисторы 50 мА 300 В.

Сигналы управления ВУ имеют гальваническую развязку от схемы прибора. Сигнал с ВУ2 дублируется транзисторной оптопарой с открытым коллектором.

Контроль напряжения питания

Для сохранения накопленной РСИ и счетчиком времени информации при пропадании питания в приборе предусмотрен его контроль. При «провале» питающего напряжения ниже 130 В производится запись текущих значений параметров в энергонезависимую память прибора. После восстановления нормального уровня питающего напряжения прибор включается и значения из нее извлекаются. Функцию контроля питания пользователь при желании может отключить.

Регистрация данных на ЭВМ

По желанию заказчика в прибор может быть установлен модуль RS-485 для обмена с IBM-совместимым компьютером. По запросу от компьютера можно считать значения, получаемые РСИ, вычислителем расхода и счетчиком времени.

Реверсивные счётчики

Ранее нами были рассмотрены суммирующие и вычитающие счѐтчики. Очевидно, что реверсивные счѐтчики совмещают в себе свойства обоих выше описанных счѐтчиков и имеют возможность работать в режиме сложения или вычитания, путѐм переключения внутренних соединений между триггерами.

Как правило, у реверсивных счѐтчиков имеются либо раздельные входы для тактовых импульсов на суммирование и вычитание, либо отдельный вход для управления направлением счѐта. Кроме того, данные счѐтчики имеют отдельные входы и выходы для переноса.

Типичными представителями реверсивных счѐтчиков первого типа являются микросхемы DD1 К555ИЕ7 и DD2 К555ИЕ7. На рис.

10 приведена схема организации реверсивного восьмиразрядного двоичного счѐтчика, построенного путѐм каскадирования двух счѐтчиков K555ИЕ7.

RS–триггер и два элемента «И-НЕ» образуют селектор, распределяющий импульсы либо на вход сложения (+1), либо на вход вычитания (-1). Когда счѐтчик DD1 либо переполняется, либо обнуляется, на его выходах 15 или 0 появляется уровень логического нуля, что приводит к изменению состояния счѐтчика DD2 на единицу либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения.

Многие счѐтчики (в том числе и нереверсивные) имеют входы предустановки D1, D2, D4, D8, предназначенные для записи в счѐтчик предварительного числа, к которому потом можно либо прибавлять входные импульсы, либо вычитать их из него. В данном случае запись предварительной информации осуществляется импульсом

Читайте так же:
Срок поверки счетчиков триц

1 и R = 0 происходит счѐт (при подаче тактовых импульсов), а при R = 1 происходит асинхронный сброс счѐтчика.

Рис. 10. Реверсивный восьмиразрядный счетчик

Рис. 11. Микросхема К561ИЕ11

Типичным представителем реверсивного счѐтчика со входом управления направлением счѐта является счѐтчик K561ИЕ11 (рис.

11). Микросхема представляет собой двоичный четырехразрядный реверсивный счетчик с возможностью параллельной записи информации. Микросхема имеет четыре информационных выхода 1, 2, 4,

8, выход переноса Р и следующие входы: вход переноса P1, вход установки исходного состояния R, вход для подачи счетных импульсов С, вход управления направлением счета U, входы для подачи

информации при параллельной записи D1 … D8, вход параллельной записи S.

Вход R имеет приоритет над остальными входами: если на него подать логическую единицу, то на выходах 1, 2, 4, 8 будет логический ноль независимо от состояния других входов. Если на входе R логический ноль, приоритет имеет вход S. При подаче на него логической единицы происходит асинхронная запись информации со входов D1 … D8 в триггеры счетчика.

Если на входах R, S, P1 логический ноль, разрешается работа микросхемы в счетном режиме. Если U = 1 по каждому фронту входного импульса, поступающему на вход С, состояние счетчика будет увеличиваться на единицу. При U = 0 счетчик переключается в режим вычитания: по каждому фронту импульса на входе С состояние счетчика уменьшается на единицу. Если на вход переноса P1 подать логическую единицу, счетный режим запрещается.

Если на входе P1 логический ноль и все триггеры счетчика находятся в состоянии 1 при счете на увеличение или в состоянии 0 при счете на уменьшение, сигнал выхода переноса Р равен 0.

Материал взят из книги Логические автоматы. Типовые последовательностные схемы (А.В. Илюхин)

Реверсивный счетчик импульсов схема

Описанные ранее счетчики Суммирующий счётчик и Вычитающий счётчик считают на увеличение или уменьшение, на практике часто необходимо менять направление счета в процессе работы. Счетчики, которые в процессе работы могут менять направление счета называются реверсивными. Где можно применить такой счётчик? Например в простом таймере-секундомере, для отображения на led-индикаторе уровня громкости,крутим переменный резистор по часовой стрелке значение уровня громкости увеличивается,против-уменьшается. Дело в вашей фантазии, применений-вагон.
Методика синтеза реверсивных счётчиков объединяет в себе методики синтеза суммирующего и вычитающего счётчиков, т.е. сначала синтезируются вычитающий и суммирующий счётчики, потом вводится сигнал отвечающий за направление счёта и все уравнения объединяются. Теперь подробнее: За основу берём две статьи суммирующий и вычитающий счётчики.
Как и ранее модуль счёта равен двенадцати. Для того чтобы не повторяться, я не буду заново описывать полную методику синтеза суммирующего и вычитающего счётчиков, опишу вкратце, если не понятно, читайте ранние статьи или пишите комментарии.

Читайте так же:
Счетчик с антимагнитной лентой поменял цвет что делать

1.Суммирующий счётчик:
Таблица переключений:

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

Характеристическая таблица JK триггера:

Qn»Qn+1;JnKn
000X
011X
10X1
11X0

Заполняем диаграммы Вейча исходя из этой таблицы, если в прикладной диаграмме стоит «00», то в диаграммах входов для J будет «0», а для K будет «X».

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

J1=¯Q4+¯Q3, K1=1, J2=Q1, K2=Q1, J3=Q1*Q2, K3=Q1*Q2+Q4, J4=Q1*Q2*Q3, K4=Q3

2.Вычитающий счётчик:

Составляем таблицу переключений:

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

Синтез двоичных реверсивных счётчиков на триггерах

3.Реверсивный счётчик:
Теперь у нас есть уравнения входов для суммирующего и вычитающего счётчиков:
(+)
J1=¯Q4+¯Q3, K1=1, J2=Q1, K2=Q1, J3=Q1*Q2, K3=Q1*Q2+Q4, J4=Q1*Q2*Q3, K4=Q3
(–)
J1=Q1+Q2+Q3+Q4, K1=1; J2=¯Q1Q3+¯Q1¯Q2Q4, K2=¯Q1Q2; J3=K3=¯Q1¯Q2; J4=K4=¯Q1¯Q2¯Q3;

Эти уравнения нужно объединить и ввести в них сигнал направления счёта. В принцип такого управления вложено простое правило «что на ноль не умножь, всё равно будет ноль», как это понять? Очень просто, нам необходимо ввести сигнал P, от которого будет зависеть направление счёта, если P=1, то J1=(+)J1, а если P=0, то J1=(–)J1, реализуется это так:
J1=(P*(+)J1)+(¯P*(–)J1),
здесь (+)J1 это уравнение входа J1 для суммирующего счётчика,т.е. вот это J1=¯Q4+¯Q3, а (–)J1 — уравнение входа J1 для вычитающего счётчика,т.е. вот это J1=Q1+Q2+Q3+Q4.

Немного разобрались? Нет? Если простым языком то мы просто берём и умножаем уравнения входов суммирующего счётчика на P, а уравнения вычитающего на инверсный P, после чего складываем их.
Запишем полное уравнение входа J1 для реверсивного счётчика:

Отлично, теперь всё должно быть понятно, записываем аналогично для всех входов:

Уравнения входов составлены, пришло время собрать схему и посмотреть как это работает:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector