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第二章开关量控制系统的基础知识 （续） 一、逻辑控制基础知识 二、可靠性技术简介 一、逻辑控制基础知识 1.继电器的逻辑控制知识 2.电子元件逻辑框图知识 3.基本逻辑环节 4.逻辑功能环节 1.继电器的逻辑控制知识 继电器是由线圈和触点组成的。依据线圈失磁（或励磁）时触点的常态状态（或动态），触点可以分为常开触点和常闭触点（或动合和动断）两类。 读继电器梯形图的要点 继电器的逻辑控制梯形图主要是采用触点（开关）、线圈和连线三种元件图例； 在左、右母线之间连接元件而构成梯形图。从上到下，梯形图分为若干阶梯电路（支路或回路）； 从左到右，梯形图中的触点状态为输入条件，触点的连接组合为逻辑，每一阶梯右边的线圈状态为其输出结果。 该线圈状态决定了的该继电器触点状态，它的触点接入相关阶梯电路或其它报警电路、驱动电路等，从而实现对其它电路的通断控制。 2、电子元件逻辑框图 电子元件逻辑框图是指用具有独立逻辑运算功能的电子逻辑元件组成所需的开关量控制电路。 在计算机控制中，已将有关的基本逻辑运算功能特性编制成了软件模块库（即子程序库或专用函数库），这些逻辑运算模块的界面形式常以电子基本逻辑功能元件图例的形式供用户调用。 许多实现开关量逻辑运算方法就是调用基本逻辑运算模块，并连接构成逻辑功能框图形式，来实现系统逻辑控制功能。 读逻辑元件图的要点 知道了常用的电子逻辑功能元件图例符号，就可以用逻辑功能元件连接的逻辑功能图直接方便地分析信号的逻辑运算过程。 一般左边（或上边）为输入条件，中间为逻辑运算，右边（或下边）为输出动作指令。 3.基本逻辑环节 继电器逻辑电路的基本逻辑环节： “与”回路； “或”回路； “非”回路。 熟悉典型的基本环节的功能是掌握继电器逻辑电路的基础。 布尔逻辑表达式是输入输出之间逻辑关系的数学描述，它可以通过计算机语言描述并上机运行实现，也可以通过梯形图、逻辑元件图等形式反映输入输出之间的逻辑关系。 (1)“与”回路（AND） 由输入触点串联再与继电器线圈连接构成的电路，称为“与”回路。 AND也称为逻辑乘，只要输入中有一个为0则输出为0。 其输出为1的条件是输入缺一不可。 (2)“或”回路（OR） 由输入触点并联构成的电路称为“或”回路。 OR也称为逻辑加，只要输入中有一个为1则输出为1。 其输出为1的条件是输入有1就行。 (3)“非”回路（NOT） 逻辑“非”可用常闭触点表示； NOT也称为逻辑否，只要输入为1则输出为0。 其输出与输入的关系是出是入非。 4.逻辑功能环节 所谓逻辑功能环节就是指能够完成具体特定功能特点的逻辑环节。它可以由基本逻辑环节的组合来实现。 常见的逻辑功能环节有 (1)自保持（自锁）环节 (2)优先（互锁）环节 (3)判断、记忆环节 (4)计时环节 (5)转移环节 等。 (1)自保持（自锁）环节 自保持环节的工作特点是：利用继电器线圈控制自己的触点，并将自己线圈的状态保持。同时也可以用其它的触点来解除自保持，也就是说它的功能相当于可以记忆和解除记忆。此时，可以有启动优先和停止优先之分。如后图所示。 在自保持后的多信号控制中有多信息停止优先，常用于闭锁控制之中。而多信息启动优先一般可以用在联动控制控制之中。 自保持环节逻辑图 自保持环节 (2)优先（互锁）环节 优先环节的功能是：在两个输入信号控制中，当一个信息出现一次后，它不仅产生一个输出信息，而且禁止另一个信息的作用，破坏另一个信息的作用或保证另一个信息的作用。它的电路如图所示。 如：互锁就是指两个输入，只能有一个输出为1状态；而先动作优先环节就可以记忆或保持初始信息；后动作优先环节则可以记忆或保持后动作的信息。 互锁-先动作优先环节 互锁-后动作优先环节 (3)判断、记忆环节 判断环节（表决环节）它是指在N个输入中有M个输入为1，则输出为1。也称为逻辑门槛单元。 如后图中所示的判断回路是一个三取二(2/3)逻辑表决。 记忆环节用来记忆某信息是否出现，并且把信息结果保存起来。 RS触发器是一种双稳态电路，可以作为记忆存储环节应用。 R-S触发器真值表 (4)计时环节 计时环节可以通过输入状态、逻辑和时间参数T的设置来改变输出信息的出现时间。可以实现延时输出、定时输出等功能。常用的计时环节有 接通延时； 断开延时； 单稳单元定时输出；等 计时环节的图例符号如后图所示。 典型计时环节时序图 (5)转移环节 开关信号与模拟信号相互作用 在实际热工计算机综合控制系统中，一般是既有开关量信号，又有模拟量信号，除了完成各自的控制运算任务外，还要二种信号共同完成具体的运算控制任务。 一般用开关量信号主要是对模拟量信号通路进行切换或选择，以实现工作方式的切换或信号的切换。采用自动跟踪，可以实现无扰切换。 而模拟量信号可以通过比较器开关转换