Булева логика: AND, OR, NOT
Цель: Изучить тему «Булева логика: AND, OR, NOT» и закрепить её практическими заданиями и самопроверкой.
2 акад. часа чтение и разбор теории, решение задач, работа со схемой или виртуальным стендом и проверка понимания.
Логическое решение
Большая часть межблокировок описывается логическими условиями. Если насос разрешено запускать только при открытом входном клапане И достаточном уровне в баке, используется логическая операция AND. Если аварийный останов должен сработать при высоком давлении ИЛИ высокой температуре, используется OR. Если требуется инвертировать условие «не авария», используется NOT.
AND
Результат AND равен 1 только тогда, когда все входные условия равны 1. Пусть A = «клапан открыт», B = «уровень достаточный». Команда запуска PUMP_PERMIT = A AND B.
| A | B | A AND B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
OR
OR дает 1, если хотя бы одно условие активно. ALARM = HIGH_PRESSURE OR HIGH_TEMPERATURE. Если любое из двух состояний опасно, авария должна появиться.
NOT
NOT меняет 0 на 1 и 1 на 0. Если датчик формирует 1 при исправном состоянии, логика аварии может быть FAULT = NOT HEALTHY.
Принцип fail-safe
При проектировании важно учитывать, что обрыв провода тоже должен обнаруживаться. Поэтому некоторые защитные цепи строят так, чтобы нормальное состояние поддерживалось наличием сигнала, а потеря сигнала считалась неисправностью. Это не универсальное правило для каждого входа, но важная инженерная идея: логика должна учитывать отказ цепи, а не только нормальные технологические события.
Практическая работа
Составьте логическое выражение для разрешения запуска мешалки: уровень выше минимального, крышка закрыта, аварийный стоп не нажат. Обозначьте L, C, E. Один из возможных вариантов: PERMIT = L AND C AND NOT E.
Самопроверка
• Когда AND дает единицу?
• Когда OR дает единицу?
• Что делает NOT?
• Почему аварийный стоп обычно входит в цепь разрешения запуска?
• Чем технологическое условие отличается от логического представления этого условия?
Что нужно запомнить
- Большая часть межблокировок описывается логическими условиями.
- Если насос разрешено запускать только при открытом входном клапане И достаточном уровне в баке, используется логическая операция AND.
- Если аварийный останов должен сработать при высоком давлении ИЛИ высокой температуре, используется OR.
- Если требуется инвертировать условие «не авария», используется NOT.
- Результат AND равен 1 только тогда, когда все входные условия равны 1.