Studia Podyplomowe
Oferta dydaktyczna IAiR

Układy sterowania binarnego

Cel

Umiejętność rozpoznania procesów, które można efektywnie automatyzować wykorzystując układy sterowania binarnego. Umiejętność formułowania założeń dotyczących działania projektowanych układów. Poznanie podstawowych metod projektowania.

Opis

Wprowadzenie.
Podstawy matematyczne.
Projektowanie układów kombinacyjnych.
Wprowadzenie do układów sekwencyjnych.
Elementarne automaty sekwencyjne.
Projektowanie układów asynchronicznych o programach rozgałęzionych.
Projektowanie układów synchronicznych o programach rozgałęzionych.
Projektowanie układów asynchronicznych o programach liniowych.
Typowe bloki funkcyjne wykorzystywane do budowy układów sterowania binarnego.
Układy sterowania z bloków funkcyjnych.

Wymagania

Znajomość podstawowych zagadnień z mechaniki, elektrotechniki, elektroniki i konstrukcji maszyn.

Bibliografia

  1. Misiurewicz P.: Podstawy techniki cyfrowej. WNT, Warszawa 1982.
  2. Kościelny W.: Podstawy automatyki, cz. 2. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1984.
  3. Majewski W.: Układy logiczne. WNT, Warszawa 1999.
  4. Olszewski M. i in.: Mechatronika. REA, Warszawa 2002.
  5. Zieliński C.: Podstawy projektowania układów cyfrowych. PWN, Warszawa, 2003.
  6. Olszewski M. i in.: Podstawy mechatroniki. REA, Warszawa 2006.
  7. Olszewski M. in.: Urządzenia i systemy mechatroniczne. REA, Warszawa 2009.

Metody oceny

Egzamin pisemny (testowy) i ustny z zakresu wiedzy podanej na wykładzie i umiejętności projektowania automatyzowanego procesu.

Zaliczenie wykonania wybranych ćwiczeń laboratoryjnych.

Prowadzący

Szczegółowy rozkład zajęć

Nr Temat Opis Wymiar
1 Wprowadzenie Charakterystyka i przykłady procesów binarnych i dyskretnych. Klasyfikacja układów sterowania binarnego. Środki techniczne automatyzacji procesów dyskretnych: urządzenia sterujące, wykonawcze, sensory; poziomy automatyzacji, robotyzacja. W 1
2 Podstawy matematyczne Kody liczb całkowitych nieujemnych, wykorzystywane przy projektowaniu układów sterowania binarnego. Funkcje logiczne. Algebra Boole’a. Synteza i minimalizacja funkcji logicznych. Metoda Quine’a – Mc Cluskey’a i metoda tablic Karnaugha. Synteza funkcji nie w pełni określonych. W 2
3 Projektowanie układów kombinacyjnych Formułowanie założeń dotyczących działania układów kombinacyjnych. Systemy funkcjonalnie pełne. Podstawowe realizacje techniczne układów kombinacyjnych: układy stykowo-przekaźnikowe, układy budowane z elementów logicznych. Symbolika i zasady rysowania schematów. Zjawiska dynamiczne w układach kombinacyjnych, hazard. Przykłady projektowania. W 2
4 Wprowadzenie do układów sekwencyjnych Rodzaje układów sekwencyjnych: układy czasowo- i procesowo-zależne, układy Moore’a i Mealy’ego, układy asynchroniczne i synchroniczne, układy o programach liniowych i rozgałęzionych. Metody formułowania założeń dotyczących działania poszczególnych rodzajów układów sekwencyjnych. W 2
5 Elementarne automaty sekwencyjne Przerzutniki asynchroniczne: rodzaje, metody opisu działania, projektowanie, realizacje techniczne, zastosowania. Przerzutniki synchroniczne: D, T, SR, JK. Symbolika, metody opisu działania, metody synchronizacji, zamienność przerzutników, przerzutniki proste i złożone, automaty sterujące przerzutników. W 2
6 Projektowanie układów asynchronicznych o programach rozgałęzionych Problemy formułowania założeń dotyczących działania układów. Minimalizacja liczby stanów wewnętrznych. Problemy kodowania stanów wewnętrznych, zjawiska wyścigów. Układy Moore’a i Mealy’ego bez i z wydzielonym blokiem przerzutników. Ograniczenia dotyczące realizacji układów o programach rozgałęzionych. Przykłady projektowania. W 2
7 Projektowanie układów synchronicznych o programach rozgałęzionych Problemy formułowania założeń dotyczących działania układów i kodowania stanów wewnętrznych. Przykłady projektowania z wykorzystaniem przerzutników JK i D. W 1
8 Projektowanie układów asynchronicznych o programach liniowych Wykorzystanie grafów do formułowania założeń dotyczących działania układów. Projektowanie układów Moore’a o minimalnej liczbie przerzutników. Zasady projektowania układów Mealy’ego. Układy o strukturze uniwersalnej w kodzie „1 z n”. W 2
9 Typowe bloki funkcyjne wykorzystywane do budowy układów sterowania binarnego Bloki komutacyjne, rejestry i pamięci, liczniki. Wykorzystanie bloków funkcyjnych do realizacji układów kombinacyjnych. W 2
10 Układy sterowania z bloków funkcyjnych Realizacje układów czasowo zależnych. Synchroniczne i asynchroniczne układy o programach liniowych. Realizacje układów o programach rozgałęzionych; układy mikroprogramowalne. Przykłady. W 2
11 Laboratorium Automatyki Procesów Dyskretnych Instytutu Automatyki i Robotyki Dwa, dwugodzinne ćwiczenia dotyczące tematyki wykładu, wybrane przez studentów z programu Laboratorium Automatyki Procesów Dyskretnych Instytutu Automatyki i Robotyki. L 4
Instytut Automatyki i Robotyki
Politechnika Warszawska