在微機上模擬電器控制線路的工作過程

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在微機上模擬電器控制線路的工作過程 摘要:本文對電器控制線路在微機上模擬執行的核心問題——邏輯表示式分析過程的實現進行論述,簡要說明程式設計的主要思路。

關鍵詞:計算機,電器控制,模擬,CAD

在微機上模擬電器控制線路的工作過程

一、引言

實現順序控制的電器控制線路的數學模型是一組邏輯關係表示式,其中邏輯變數代表控制觸點,受控元件的電磁線圈為各觸點的'邏輯函式,邏輯函式值即對應受控元件的工作狀態。在電器控制系統執行過程中,各元件及觸點狀態的變化,使邏輯運算結果隨之改變,這種變化的過程實際就是電器控制線路的執行過程。

電器控制系統中元件與控制觸點之間的邏輯關係是根據系統控制要求確定的,模擬控制線路的執行過程就是要按一定順序解算控制系統的數學模型——邏輯代數方程組。在方程組中,以邏輯函式代表運算元件的電磁線圈,以邏輯變數代表元件觸點。對同一電器元件來說,其線圈和觸點的物理狀態是互相關聯的,可約定邏輯函式值為“1”時表示線圈得電,同名的原變數取值為“1”,表示動合觸點閉合;反之,邏輯函式值為“0”時表示線圈得電,同名的原變數取值為“0”,動合觸點斷開。

二、電器控制線路模擬執行程式設計的主要思路

1. 表示式分析的基本原理

計算機高階程式設計語言編譯系統中,通常配備有字元型變數,一個數學表示式可以以集中或分散的形式儲存在這類變數中。將一個具有物理意義或數學意義的函式表示式轉換為計算機能夠執行的指令的過程,稱為表示式句法分析。表示式的分析過程是按嚴格的代數規則進行的,因為電器控制線路的數學模型是邏輯代數方程,故模擬執行程式中表達式分析依據的即為邏輯代數運算規則。

“遞迴下降法”是比較常用的表示式句法分析方法,其基本過程就是將一個完整的表示式逐項分解,分解出的成分可以是變數、運算子或子表示式,當根據分解規則識別出被分解出來的某個成分為子表示式時,就要繼續進行分解,直至所有被分解出的成分皆為最基本元素為止(所謂最基本元素,即為事先約定的可以直接參與計算的變數和運算子)。

在設計表示式分析程式時,首先要約定變數、運算子及子表示式定界符,筆者根據電器控制線路數學模型——邏輯代數方程的基本運算規則,以及有關電器元件文字元號的標準規定,約定以下一些字串為合法的邏輯變數:

sb——手動按鈕動合觸點變數;nsb——手動按鈕動斷觸點變數;

sq——行程開關動合觸點變數;nsq——行程開關動斷觸點變數;

KM——接觸器線圈函式;

km——接觸器動合觸點變數;nkm——接觸器動斷觸點變數;

K——中間繼電器線圈函式;

k——中間繼電器動合觸點變數;nk——中間繼電器動斷觸點變數;

KT——時間繼電器線圈函式;

kt——時間繼電器瞬時動合觸點變數;nkt——時間繼電器瞬時動斷觸點變數;

t——時間繼電器延時動合觸點變數;nt——時間繼電器延時動斷觸點變數;

YA——電磁鐵線圈函式,

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