برق-قدرت
اینجا فقط از برق و الکترونیک و کامپیوتر حرف می زنیم
برق-قدرت
اینجا فقط از برق و الکترونیک و کامپیوتر حرف می زنیمدرباره من
از کتاب خواندن خیلی لذت می برم و از فیلم دیدن... همین و بس
ادامه...
طراحی آسانسور با رویکرد دیجیتال، قسمت هشتم
خوب دوستان! من خوشحالم که شما تا اینجای داستان رو همراه ما بودید و با صبر و حوصله قضیه رو پیگیری کردید. اسرار و ریزه کاریهای زیادی رو در این هفت قسمت گذشته بر شما مکشوف کردیم ولی هنوز ریزه کاری های چندی مونده که باید سرفرصت و حوصله خدمت شما عرض کنیم.
در ششم قسمت اول داستان یادتون دادیم که چطوری یه آسانسور رو راهش بندازید و در قسمت هفتم گفتیم که چه جوری باید متوقف ش بکنید. خوب! حالا اومدیم و آسانسور متوقف شدش. این توقف چقدر طول میکشه؟ به محض اینکه پوش باتون یه طبقه ی دیگه زده بشه آسانسور باید حرکت بکنه؟ خوب مردم گیر می کنن لای درش که.... باید یه مکانیزمی باشه که آسانسور در یک زمان معقولی در هر طبقه ای متوقف بشه... بعد توی این زمان اگر پوش باتون یه طبقه ی دیگه فشار داده شد آسانسور از جاش حرکت نکنه تا مردم با خیال راحت پیاده و سوار بشن.... بعد آسانسور بره توی اون طبقه ی بعدی و ادامه ی داستان....
مکانیزمهای زیادی میشه تعیبه کرد برای این قضیه... آسانسور به هر طبقه که میرسه اول درش بازمیشه و بعد از چند ثانیه بسته میشه.... توی زمانی که در بازمیشه آسانسورهای باسنسورهایی که دارند متوجه میشن که مردم دارن میان و میرن و در نتیجه از جاشون تکون نمیخورن.... مثلا توی در سنسور نوری یا مادون قرمز می ذارن که رد شدن افراد رو متوجه بشه و فرمان به کنتاکتورهای up یا down فرستاده نشه. یا ممکنه به خود در سنسور بذارن به صورتی که اگر پاتون رو لای در بذارید در دوباره باز بشه و یه تایمی باز بمونه. فرض کنیم که ما سنسور منسور رو بی خیال شون بشیم و فقط به یه تایمر اکتفا بکنیم. این تایمر رو باس کجای مدار بذاریم تا زمانی که آسانسور به یه طبقه ای برسه دیگه از جاش جم نخوره؟
یه راه حل ساده و معقول رو در نقشه ی پایین می بینید:
این نقشه اساسا همون نقشه ی مدار فرمان آسانسور سه طبقه س که در قسمت دوم طراحی ش کردیم. در نقشه ی پوش باتونهای طبقات که در قسمت هفتم بررسی ش کردیم (یعنی شکل زیر) اومدیم و به موازات هر بوبین کنتاکتور یه تایمر drop out (یا off delay) اضافه کردیم.
این تایمرها خاصیت شون چیه؟ وقتی که بوبین شون برقدار بشه کنتاکتهای این تایمرها بلافاصله تغییر وضعیت میدن. یعنی وقتی کنتاکتهای بازشون بسته میشه و کنتاکتهای بسته شون بازمیشه. کنتاکتها به همین وضعیت میمونند تا زمانی که برق بوبین تایمر قطع بشه. تایمر با قطع شدن برق بوبین ش شروع می کنه به زمان گیری و بعد از رسیدن به زمان تنظیم شده( در مثال بالا زمان هر سه تا تایمر 5 ثانیه س) کنتاکت ها دوباره برمیگردن به وضعیت اول شون. یعنی وقتی که شما در ابتدای کار مثلا پوش باتون b3 رو فشار بدید وضعیت مدار به صورت زیر در میادش:
همون طور که میبینید کنتناکتور up با فعال شدن کنتاکتور b3 برقدار شده و در نتیجه آسانسور حرکت میکنه به سمت بالا. اما اون کنتاکت بسته ای که در مسیر پایین اومدن گذاشتیم ش (با مستطیل قرمز رنگ نشون ش دادیم) با برقدار شدن بوبین تایمر stp3 تغییر وضعیت داده و در نتیجه مسیر کنتاکتور down رو قطع کرده. حالا وقتی که اتاقک آسانسور به طبقه ی سوم برسه و پوش باتونهای b1 یا b2 فشرده بشوند بوبین شون برقدار میشه و کنتاکتهای بازشون در همون مسیر بسته میشن اما کنتاکت تایمر اجازه وصل شدن کنتاکتور down رو نمیده تا زمانگیری stp3 تموم بشه. بعد از 5 ثانیه این کنتاکت بسته میشه و اگر هر کدوم از پوش باتونهای b1 یا b2 فشرده شده باشن بوبین کنتاکتور down برقدار میشه و در نتیجه آسانسور برمیگرده پایین.
برای اینکه مدار جواب بده مشابه همین تایمر را با کنتاکتورهای b2 و b1 هم موازی کردیم و کنتاکتهای بسته شون رو در مسیرهای لازم قرار دادیم که در نقشه ی اول با مستطیلهای قرمز، آبی و سبز نشون دادیم. همون طور که می بینید کنتاکت بسته ی هر تایمر رو در مسیر سنسور طبقه ی هم نام خودشون سری کردیم، یعنی stp1 رو سری کردیم در مسیر s1 و بقیه رو هم به همین ترتیب.( در کل از چهار تا کنتاکت بسته ی تایمرها استفاده کردیم).
بزرگترین خوبی این مدار اینه که وقتی که اتاقک آسانسور توی یه طبقه توقف کرده باشه و کسی بیادش و پوش باتون همون طبقه رو فشار بده اتاقک آسانسور همچنان متوقف میمونه و از جاش تکون نمیخوره تا تایمر تایم گیری تموم بشه.
حالا تنها چیزی که باید اضافه کنیم یه مکانیزم برای باز و بسته کردن در هست که اون هم بستگی به نوع آسانسور داره. در بعضی از آسانسورها در به صورت کشویی باز و بسته میشه و در بعضی ها هم شخص باید خودش در رو باز کنه(که خیلی هم خطرناکه) و در بعضی ها هر دو تاش وجود داره. یعنی اتاقک آسانسور یه در کشویی داره که وقتی میرسه به هر طبقه بازمیشه و یه در هم در هر طبقه گذاشتن که اون رو باید خود شخص دستی بازش بکنه و وقتی که بسته شد تازه یه میکروسوئیچ رو فعال میکنه که اجازه حرکت به اتاقک آسانسور رو میده. این روش ایمن تر و بهتره که البته ما وارد دیتیلش نمیشیم چون چیز خاصی نیست و خودتون می تونید به مدار اضافه بکنیدش.
نکته ی آخر اینه که این مدار رو برای ساختمون سه طبقه طراحی کردیم و طراحی اون برای طبقات بالاتر هیچ فرقی نداره و به همین روش انجام میشه.
هنوز یه فوت کوزه گری مونده که براتون نگفتم ش.... پس کانال رو عوض نکنید تا من برگردم.
طراحی آسانسور با رویکرد دیجیتال، قسمت هفتم
تا اینجای داستان یاد گرفتیم که چه جوری مدار فرمانی طراحی بکنیم که آسانسور رو حرکت بده. حالا قصد داریم بریم سراغ تکمیل کردن مدار فرمان تا علاوه بر حرکت آسانسور بتونه اون رو متوقف هم بکنه. گفتیم که توی هر طبقه یه پوش باتون هست که وقتی فشار ش می دیم آسانسور باید بیاد ش و توی اون طبقه بایسته. به ازای هر پوش باتون یکی دیگه هم داخل اتاقک آسانسور هست که موازی میشه با پوش باتون همون طبقه ولی ما توی شکل نکشدیدمیش تا مدارمون ساده تر بشه. از پوش باتون باید منطقا به یک کنتاکتور وصل بشه و کنتاکت نگه دارنده ی اون کنتاکتور با پوش باتون موازی بشه تا وقتی که پوش باتون رو ول کردیم کنتاکتور وضعیت اون رو حفظ بکنه تا آسانسور یادش نره که باید بره و کجا بایسته. یعنی نقشه ی زیر:
حالا وقتی که مثلا پوش باتون b3 فشار داده بشه و ول بشه کنتاکت نگهدارنده ی b3میادش و این کنتاکتور رو فعال نگه ش میداره. (چراغ موازیه شده با بوبین کنتاکتور روشن میمونه)
کنتاکتهای b3 در مسیرهای مختلف مدار فرمان حرکت آسانسور (چه به سمت بالا و چه به سمت پایین) هم تغییر وضعیت میدن. فرض کنیم که آسانسور در طبقه ی اول هست و قراره بره بالا. مدار به صورت زیر در میادش:
چون s1 از قبل بسته بوده به محض بسته شدن b3 بوبین کنتاکتور up برقدار میشه و آسانسور حرکت می کنه به سمت بالا. حالا کی باید متوقف بشه ؟ وقتی که رسید به طبقه ی سوم. برای اینکه آسانسور بفهمه رسیده به طبقه ی سوم باید کاری کنیم که کلید s3(که نشون دهنده ی رسیدن اتاقک آسانسور به طبقه ی سوم هست) بیادش و کنتاکتور b3 رو بی برق بکنه. در این صورت دیگه اتاقک آسانسور متوقف میشه.
میدونیم که میکروسوئیچ s3 در حقیقت دو تا کنتاکت داره: باز و بسته. کنتاکت بسته ش رو میاییم و سری می کنیم با کنتاکت نگه دارنده ی b3. در این صورت با رسیدن آسانسور به طبقه ی سوم s3 تغییر وضعیت میده و کنتاکت بسته ش باز میشه و در نتیجه برق رو از روی بوبین کنتاکتور b3 بر میداره. همین کار رو برای طبقات دیگه هم انجام میدیم. به همین راحتی. فقط فعلا به جای S1 از sw1 استفاده میکنیم توی نقشه تا در قسمت بعدی توضیح بدم که چرا.
قسمت پیچیده ی داستان مونده که اون رو هم بعداتوضیح میدیم. فعلا تا اینجا رو داشته باشید.
طراحی آسانسور با رویکرد دیجیتال، قسمت ششم
دو تا پیچ اصلی در طراحی مدار فرمان برای آسانسور ساختمون چار طبقه رو رد کردیم و مونده دو تا پیچ دیگه: طراحی مدار فرمان وقتی که اتاقک آسانسور توی طبقه ی دومه و وقتی که توی طبقه ی سومه.
باز دوباره جدول صحت خروجی ها رو میکشیم ولی باید یادمون باشه که بر خلاف دو تا مدار قبلی (قسمت پنجم) اینبار کنتاکتورهای upp و downn روشن هستند و باید در جدول بیان. فقط چون هر کدوم روشن باشه اون یکی خاموشه میتونیم جدول رو ساده ش کنیم و یه بار برای upp=1 بنویسیم و یه بارم برای downn=1. دست آخر هم باید یادمه باشه که کنتاکتهای باز s2 و upp (یا down) رو باید در مدار طراحی شده سری بکنیم:
همون طور که دیده میشه وقتی که کلیدهای طبقات مختلف رو می زنیم فقط در مینترهای 4ام و 0ام هست که آسانسور حرکتی نمی کنه. در بقیه ی موارد اتاقک آسانسور باید بره بالا چون upp=1( اینکه چرا باید بره بالا رو قبلا مفصل توضیح ش دادیم). پیاده کردن جدول به صورت زیر در میادش:
که یعنی:
up=b1+b3+b4
و همون طور که گفتیم باید دو تا ترم دیگه هم ضرب در حاصل جمع بکنیم یعنی:
up=s2.upp.(b1+b3+b4)
برای وقتی که downn=1 هست هم جدول زیر رو داریم:
که بازم مینترمهای 4ام و 0ام برابر با صفر هستند و در نتیجه جدول حاصل مساوی جدول بالا می شه. فقط در جدول بالا باید upp رو ضرب می کردیم و حالا باید یادمون باشه که downn رو ضرب کنیم، یعنی :
down=s2.downn.(b1+b3+b4)
و مدار طراحی شده برای وقتی که اتاقک آسانسور در طبقه ی دومه به شکل زیر در میادش:
حالا بریم سراغ وضعیتی که اتاقک آسانسور در طبقه ی سوم قرار داشته باشه. در این حالت بازهم باید در نظر داشته باشیم که upp یا downn (یکی شون البته) می تونه که روشن باشه و باید در جدول بیادش. پس بازم دو تا جدول درست می کنیم. در حالت اول فرض میکنیم که upp=1 پس داریم:
این بار مینترمهای دوم و 0ام برابر با صفر هستند و جدول حاصل برای خروجی up میشه:
که یعنی :
up=b1+b2+b4
و چون باید تاثیر s3 و upp رو هم در نظر داشته باشیم داریم:
up=s3.upp.(b1+b2+b4)
جدول وضعیت خروجی های وقتی که downn=1 باشه میشه:
که خلاصه ش میشه دقیقا برابر با جدول قبلی با این تفاوت که اینجا downn=1 هست. پس داریم:
down=s3.downn.(b1+b2+b4)
و نقشه ی مدار فرمان برای وضعیتی که اتاقک آسانسور در طبقه ی سوم هستش میشه:
خوب دیگه. کار تمومه. حالا باید بیاییم و قضیه رو جمع ش کنیم. یعنی دو تا نقشه ی این قسمت با نقشه ی قسمت قبل که این هست
ترکیبشون کنیم توی یه نقشه که دقیقا میشه همون نقشه ی انتهای قسمت چهارم یعنی این:
یعنی اگه منطق قضیه رو خوب فهمیده باشید هیچ فرقی نمیکنه که مدارتون رو به صورت معمولی طراحی کنید یا با استفاده از منطق دیجیتال. همین مدار رو البته موقع پیاده سازی می تونید با گیتهای دیجیتالی هم پیاده کنید یعنی کنتاکتهای سری رو به جاشون گیت AND بذارید و کنتاکتهای موازی رو گیت OR و خروجی رو هم بدید به یه رله که اون رله بیادش و کنتاکتورهاتون رو راه اندازی کنه. البته یه سری مسائل و مشکلات هم در زمینه ی نویز و این حرفها خواهید داشت که بهتره کلا قضیه رو بیخیال شید و از همین کنتاکتور و اینها استفاده کنیم.
حالا که منطق قضیه رو خوب فهمیدید دیگه طراحی مدار فرمان برای ساختمان های بلندتر از چار طبقه خیلی سخت نیست. فقط یه کم فشار باس بیارید به مغزتون.
قسمت ششم بحث طراحی مدار فرمان آسانسور در حالی تموم شده که الان فک میکنید دیگه اوستا شدید ولی اشتباه می کنید. ما تا حالا فقط یادتون دادیم که چطور آسانسور رو راهش بندازید. هنوز نگفتیم که وقتی راه افتاد چه طوری باید متوقف ش بکنید. پس ، با ما باشید.
طراحی آسانسور با رویکرد دیجیتال، قسمت پنجم
دیگه وقتشه که بریم سراغ طراحی مدار فرمان ساختمون چارطبقه با تحلیل مدار منطقی. اول از همه میریم سراغ وضعیتی که اتاقک آسانسور در طبقه ی اول قرار گرفته. در این وضعیت هر دو کنتاکتور upp و downn خاموش هستند و نیازی نیست که در جدول صحت ورودیها بیان. فقط s1 رو میاریم و اون هم برابر با 1 هست. جدول دارای 4 متغیر هست و خروجی down هم که البته صفر است. به راحتی یه جدول با 4 متغیر ترسیم می کنیم به شکل زیر:
همون طور که میبینیم در مینترمهای 8ام و 0ام خروجی صفر میشه و این وضعیتهایی هست که تنها پوش باتون b1 فشرده شده یا هیچ کدوم از پوش باتونها فشار داده نشدن. جدول ساده شده به صورت زیر درمیادش:
که خلاصه داستان میشه اینکه در هر وضعیتی که یکی از پوش باتونهایذb2، b3 یا b4 فشار داده بشن باید آسانسور بره بالا و به زبان ریاضی:
up=b2+b3+b4
البته چون سوئیچ s1 رو بسته فرض کردیم باید s1 رو هم ضرب در مجموع کنیم و در نتیجه داریم:
up=s1.(b2+b3+b4)
وضعیت آسانسور در طبقه ی چهارم هم به سادگی طبقه ی اول هستش یعنی اینکه:
در اینجا دو تا مینترم آخر صفر هستند که یعنی وقتی تنها b4 فشار داده بشه یا هیچ یکی از پوش باتونها فشرده نشن آسانسور نباید حرکت بکنه و در بقیه ی وضعیتهای باید بیادش پایین. به عبارت دیگه:
و به زبان ریاضی این یعنی اینکه:
down=b1+b2+b3
و چون s4 سری شده با مجموع اینها داریم:
down=s4.(b1+b2+b3)
و البته مدار معادل این محاسبات میشه:
تا اینجا ی وضعیت شد طراحی مدار فرمان وقتی که اتاقک آسانسور در طبقات اول یا چهارم هست. می مونه طبقات دوم و سوم که هر وقت فرصت شد بحث رو از همین جا ادامه میدیم.