Релейная логика — это метод реализации комбинационной логики в электрических схемах управления с использованием нескольких электрических реле , подключенных в определенной конфигурации.
Принципиальные схемы релейных логических схем часто называют линейными диаграммами, поскольку входы и выходы по существу нарисованы в виде серии линий. Релейная логическая схема представляет собой электрическую сеть , состоящую из линий или звеньев, в которой каждая линия или ступенька должна иметь непрерывность, чтобы обеспечить работу выходного устройства. Типичная схема состоит из нескольких звеньев, каждая из которых управляет выходом. Этот выход контролируется комбинацией входных или выходных условий, таких как входные переключатели и управляющие реле . Условия, которые представляют входы, соединяются последовательно, параллельно или последовательно-параллельно, чтобы получить логику, необходимую для управления выходом. Логическая схема реле образует электрическую принципиальную схему управления устройствами ввода и вывода. Логические схемы реле представляют физическое соединение устройств.
Каждая ступенька будет иметь уникальный идентификационный номер, а отдельные провода на этой ступеньке будут иметь номера проводов, производные от номера ступени. Таким образом, если ступенька была помечена как 105, первый независимый провод будет иметь номер 1051, второй — 1052 и т.д. Провод будет назван в честь самой верхней ступени, к которой он подключен, даже если он ответвляется на нижние ступени. При проектировании системы было обычной практикой пропускать номера ступеней, чтобы при необходимости можно было в дальнейшем добавлять их.
При изготовлении стойки после установки провода каждый конец должен быть помечен этикетками для проводов (также известными как маркеры для проводов). Это также применимо для прокладки провода на завод через кабелепровод или лотки, где каждому проводу будут присвоены соответствующие номера. Этикетки на проводах обычно представляли собой кусочки белой ленты с напечатанными на них цифрами или буквами, собранными в небольшие карманные буклеты. Полоску с номером можно было отделить и обернуть вокруг провода ближе к концу. Номера проводов состояли из серии полосок с номерами, поэтому провод 1051 состоял из четырех полосок. Существуют также карманные принтеры, которые печатают на этикетке с клейкой основой, которую можно обернуть вокруг проволоки.
Основной формат логических схем реле следующий:
1. Две вертикальные линии, соединяющие все устройства на логической схеме реле, обозначены L1 и L2. Пространство между L1 и L2 представляет напряжение цепи управления.
2. Устройства вывода всегда подключены к L2. Любые электрические перегрузки , которые должны учитываться, должны быть показаны между выходным устройством и L2; в противном случае устройство вывода должно быть последним компонентом перед L2.
3. Устройства управления всегда отображаются между L1 и устройством вывода. Устройства управления могут быть подключены как последовательно, так и параллельно друг другу.
4. Устройства, выполняющие функцию СТОП, обычно подключаются последовательно, а устройства, выполняющие функцию ПУСК, – параллельно.
5. Электрические устройства показаны в нормальном состоянии. НЗ контакт будет отображаться как нормально замкнутый, а НО контакт будет отображаться как нормально разомкнутое устройство. Все контакты, связанные с устройством, изменят состояние, когда на устройство подается питание.
На рисунке 1 показана типичная логическая схема реле. В этой схеме станция СТОП/СТАРТ используется для управления двумя контрольными лампами . При нажатии кнопки СТАРТ на реле управления подается питание, и соответствующие контакты меняют состояние. Зелёная контрольная лампочка теперь горит, а красная лампочка погасла. При нажатии кнопки СТОП контакты возвращаются в исходное состояние, красная контрольная лампа загорается, а зеленая выключается.
Во многих случаях можно спроектировать логическую схему реле непосредственно на основе повествовательного описания последовательности событий управления. В целом, к проектированию логической схемы реле применимы следующие предложения:
1. Определите процесс, которым нужно управлять.
2. Нарисуйте схему процесса работы. Убедитесь, что все компоненты системы присутствуют на чертеже.
3. Определить последовательность действий, которые необходимо выполнить. Распишите последовательность действий как можно подробнее. Запишите последовательность в предложениях или запишите их в виде таблицы.
4. Напишите логическую схему реле из последовательности операций.
Основным применением релейной логики является управление маршрутизацией и сигнализацией на железных дорогах. Это критически важное для безопасности приложение использует блокировку , чтобы гарантировать, что конфликтующие маршруты никогда не будут выбраны, и помогает снизить количество аварий. Еще одним распространенным применением являются лифты : большие релейные логические схемы использовались с 1930-х годов для замены человека- оператора лифта , но в последние годы они постепенно вытесняются современными полупроводниковыми элементами управления. Релейная логика также используется для целей управления и автоматизации в электрогидравлике и электропневматике.
Большинство схем релейной логики имеют форму «лестничной логики». Системы, использующие релейные логические схемы в других формах, включают шифровальную машину Вернама , многие телефонные станции 20-го века , которые управляли своими перекрестными переключателями с помощью реле, а также конструкции различных электромеханических компьютеров, включая Harvard Mark II . Инструменты проектирования для них включают карты Карно и булевую алгебру .