在微機上模擬電器控制線路的工作過程

在微機上模擬電器控制線路的工作過程 摘要：本文對電器控制線路在微機上模擬運行的核心問題——邏輯表達式分析過程的實現(xiàn)進行論述，簡要說明程序設(shè)計的主要思路。

關(guān)鍵詞：計算機，電器控制，模擬，CAD

一、引言

實現(xiàn)順序控制的電器控制線路的數(shù)學模型是一組邏輯關(guān)系表達式，其中邏輯變量代表控制觸點，受控元件的電磁線圈為各觸點的'邏輯函數(shù)，邏輯函數(shù)值即對應(yīng)受控元件的工作狀態(tài)。在電器控制系統(tǒng)運行過程中，各元件及觸點狀態(tài)的變化，使邏輯運算結(jié)果隨之改變，這種變化的過程實際就是電器控制線路的運行過程。

電器控制系統(tǒng)中元件與控制觸點之間的邏輯關(guān)系是根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定的，模擬控制線路的運行過程就是要按一定順序解算控制系統(tǒng)的數(shù)學模型——邏輯代數(shù)方程組。在方程組中，以邏輯函數(shù)代表運算元件的電磁線圈，以邏輯變量代表元件觸點。對同一電器元件來說，其線圈和觸點的物理狀態(tài)是互相關(guān)聯(lián)的，可約定邏輯函數(shù)值為“1”時表示線圈得電，同名的原變量取值為“1”，表示動合觸點閉合；反之，邏輯函數(shù)值為“0”時表示線圈得電，同名的原變量取值為“0”，動合觸點斷開。

二、電器控制線路模擬運行程序設(shè)計的主要思路

1. 表達式分析的基本原理

計算機高級程序設(shè)計語言編譯系統(tǒng)中，通常配備有字符型變量，一個數(shù)學表達式可以以集中或分散的形式存儲在這類變量中。將一個具有物理意義或數(shù)學意義的函數(shù)表達式轉(zhuǎn)換為計算機能夠執(zhí)行的指令的過程，稱為表達式句法分析。表達式的分析過程是按嚴格的代數(shù)規(guī)則進行的，因為電器控制線路的數(shù)學模型是邏輯代數(shù)方程，故模擬運行程序中表達式分析依據(jù)的即為邏輯代數(shù)運算規(guī)則。

“遞歸下降法”是比較常用的表達式句法分析方法，其基本過程就是將一個完整的表達式逐項分解，分解出的成分可以是變量、運算符或子表達式，當根據(jù)分解規(guī)則識別出被分解出來的某個成分為子表達式時，就要繼續(xù)進行分解，直至所有被分解出的成分皆為最基本元素為止（所謂最基本元素，即為事先約定的可以直接參與計算的變量和運算符）。

在設(shè)計表達式分析程序時，首先要約定變量、運算符及子表達式定界符，筆者根據(jù)電器控制線路數(shù)學模型——邏輯代數(shù)方程的基本運算規(guī)則，以及有關(guān)電器元件文字符號的標準規(guī)定，約定以下一些字符串為合法的邏輯變量：

sb——手動按鈕動合觸點變量；nsb——手動按鈕動斷觸點變量；

sq——行程開關(guān)動合觸點變量；nsq——行程開關(guān)動斷觸點變量；

KM——接觸器線圈函數(shù)；

km——接觸器動合觸點變量；nkm——接觸器動斷觸點變量；

K——中間繼電器線圈函數(shù)；

k——中間繼電器動合觸點變量；nk——中間繼電器動斷觸點變量；

KT——時間繼電器線圈函數(shù)；

kt——時間繼電器瞬時動合觸點變量；nkt——時間繼電器瞬時動斷觸點變量；

t——時間繼電器延時動合觸點變量；nt——時間繼電器延時動斷觸點變量；

YA——電磁鐵線圈函數(shù)，

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