Последовательная логика, память и состояния
Цель: Изучить тему «Последовательная логика, память и состояния» 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.
Основной материал
Комбинационной логики недостаточно, когда действие зависит от истории. После нажатия START двигатель должен продолжать работать, даже если кнопку отпустили. Здесь требуется память состояния. В релейной технике эту функцию выполняет самоподхват; в PLC - бит памяти, триггер или логика Set/Reset.
Состояния процесса
Многие машины удобно описывать как последовательность состояний: STOPPED -> STARTING -> RUNNING -> STOPPING -> FAULT. Переход разрешается только при выполнении условий. Например, из STARTING в RUNNING система переходит после подтверждения скорости или контакта пускателя.
Set/Reset
Команда SET устанавливает состояние и сохраняет его, пока RESET не снимет. Это полезно, но требует осторожности. Если несколько участков программы одновременно устанавливают и сбрасывают один бит, поведение становится трудно анализировать. Поэтому важно иметь четкую архитектуру состояний.
Пример: клапан с приводом
Команда OPEN включается. Состояние становится OPENING. После срабатывания концевика OPEN_LS привод выключается, состояние становится OPEN. Если концевик не сработал за допустимое время, формируется TIMEOUT_FAULT. Это уже последовательная логика с памятью и временем.
Практическая работа
Опишите пять состояний автоматической двери или задвижки и условия перехода между ними. Отдельно укажите, что должно произойти при аварии в любом состоянии.
Самопроверка
• Почему кнопка START требует памяти состояния?
• Что такое состояние машины?
• Для чего нужны SET и RESET?
• Почему timeout важен для привода?
• Чем последовательная логика отличается от комбинационной?
Что нужно запомнить
- Комбинационной логики недостаточно, когда действие зависит от истории.
- После нажатия START двигатель должен продолжать работать, даже если кнопку отпустили.
- В релейной технике эту функцию выполняет самоподхват; в PLC - бит памяти, триггер или логика Set/Reset.
- Многие машины удобно описывать как последовательность состояний: STOPPED -> STARTING -> RUNNING -> STOPPING -> FAULT.
- Например, из STARTING в RUNNING система переходит после подтверждения скорости или контакта пускателя.