世界樹の水やり

この世に関して自分の意見なり解説なりを適当に書いてみる。

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なんか更新することを忘れて漫画喫茶に旅立つところでしたが、思い出したので簡単な更新を。


前回チラッといったリレースイッチ。
こいつは非常にナイスなスイッチで、人がボタンを押さなくても勝手にスイッチを入れてくれるのです。

仕組みは非常に簡単で、スイッチに電磁石が付いており、電磁石に電流を流すと、電磁石が働いてスイッチが磁石に引っ付き、スイッチONになるというわけです。
  
      スイッチ                      スイッチ
      ---                     
----     -----    ⇒  ----  --- -----
       ●                           ○
     電磁石OFF                      電磁石ON

普段はスイッチがONで磁石が働くとスイッチが引き離されてOFFになるという技も可能。


  
      スイッチ                      スイッチ
                           
---- --- -----    ⇒  ----       -----
                                   ---
         ●                          ○
       電磁石OFF                    電磁石ON



というか、普通のリレースイッチは両方同時に使えるようになっています。


  
      スイッチ                      スイッチ

       ---
----   |   -----    ⇒  ---- --- -----
         |                           |       
---- --- -----     ⇒  ----   |  -----
                                    ---
         ●                           ○
       電磁石OFF                     電磁石ON



スイッチの入り切りができるといっても、電磁石に電気を流さないとできないんであれば、人が入り切りしないとのと何も変わらないんじゃね?、と思うかもしれませんが、大違いです。

スイッチは別に人が押さなくてもよいのです。
時計の針の先端に電極をつけておいて、それが何時かに触れたとたんに電磁石に電流が流れ、スイッチがONになり何かが爆発する、とか。

リレースイッチいらねえじゃん。


いや、ちょっと思いついた例がおかしかっただけですよ。
有名どころのエレベーターの例を考えて見ましょう。
めんどくさいので人がエレベーターの5階を押して到着するまでにします。

必要な行動としては

1.ドアが閉まる
2.モーターが回ってカゴを持ち上げる
3.5階に着いたらモーターがとまる
4.ドアが開く

があります。
人がすべての作業を行うためには

・ドアを閉めるボタン
・ドアを開けるボタン
・モーターを回すボタン

があれば何とかなりそうです。
が、気を抜くと階を間違ったりしてしまいそうです。
これをリレースイッチを使ってどうやって実現するのか説明していきます。

1.ドアを閉める。
これは、5階スイッチにドアを閉めるためのモーターを回す回路を取り付けるとよさそうです。

2.モーターが回ってかごを持ち上げる。
これも、5階スイッチにカゴを持ち上げるモーターを動かす回路をつなげておけばいいですね。

3.5階でとまる
これはちょっと難しいですが、5階に着けばOFFになるようなスイッチをつけておいて、モーターを動かす回路につなげておけばOKかな。

4.ドア開く
これも3.と同じように5階に着けばONになるスイッチを用意してドアを開けるモーターにでもつないでおきましょう。


あれ、リレースイッチつかってないな。
でも気にせず出発、スイッチON!

結果:ちょっと動いてすぐに止まった。


当たり前ですね。
5階のスイッチを押すのは一瞬ですから。
ここでやっとリレースイッチの出番。

リレースイッチと切っても切り離せないのが「自己保持回路」
こいつはすばらしい代物で、今回の5階スイッチのように一瞬しか押さない場合でも、押した効果を維持してくれ魔法です。

以下のように2つの回路を組むと自己保持魔法が発動できます。
AとBはリレースイッチ、回路の両端には電圧がかかっており、スイッチをONにすれば回路には電流が流れます。


----- 5階スイッチ -----(Aの電磁石)-----


    ---- B ----
    |             |
------- A ---------(Bの電磁石)---


で、5階スイッチを一瞬押すとAの電磁石が働きAのスイッチが一瞬ONになります。
そうすると同時にBの電磁石も一瞬働き、BのスイッチがONになります。
こうなると、5階スイッチがOFFになり、Aの電磁石が効力を失ったとしても、Bのスイッチは入っているので、Bの電磁石はOFFにならず、Bはスイッチ入りっぱなしです。
これで5階スイッチを押しっぱなしにしたのと同様の効果を得ることができました。
ビバ、自己保持回路

このBにさっき5階スイッチにつなげていたモーターやらをつけて行けばうまく動くはずです。
再チャレンジ!
結果:ドアが閉まりながらかごが持ち上がり、2階に来たところで止まってドアがつぶれた。


まず、ドアが閉まりながらカゴが持ち上がるのは非常に危険なので、なんとかしないといけません。
ドアにスイッチをつけておいて、Bのスイッチとこのドアのスイッチを直列してモーターにつなげれば、ドアが閉まらないと動かなくなってグッドです。

---- B ----(ドア閉モーター)----

---- B ---- ドアスイッチ ----(カゴ用モーター)----

うむ、やっぱりスイッチが入って動く対象を( )で囲むとわかりやすいですね。
ドアスイッチは閉まっているときは入りっぱなしなので、リレーをつかって自己保持する必要はありません。

次に2階で止まった原因ですが、5階に着いたら止まるスイッチは各階に装着されていると思われます。
単純に各階のOFFスイッチを割り込ませていると、各階で止まってしまうのです。

--- B ---- ドアスイッチ -- 2階到着スイッチ -- 3階到着スイッチ ……

ならばどうするか。
5階行きのときは、5階到着スイッチだけ働くようにすればいいのです。
まず、各階についているOFFスイッチをONスイッチに換えて、リレースイッチにつなぎます。
自己保持回路も一緒につけます。
そしてBのスイッチを下のように割り込ませます。


----- 5階到着スイッチ -- B --(Cの電磁石)-----


    ---- D ----
    |             |
------- C ---------(Dの電磁石)---

--- いろいろ ---- D(OFF)-------(カゴ用モーター)--- 

5階スイッチが押されていなければBはOFFなので、CはONされずDのOFF側のスイッチも働きません。




こんな感じで、リレーシーケンスの説明を続けていこうと思っていましたが、心が折れました。

リレーシーケンスというのはリレースイッチを使って、いろいろな機械とかの制御を行うというもので、現代ではコンピューターにその場を取って変わられましたが、一昔まえまでは全盛を誇っていたものです。
現代でも細々と生き残ってはいます。

今回は

リレースイッチの仕組み
何かの動作が起こったときに自己保持回路でその状態を保持できる
保持したものは条件に使える

ということを理解してもらえればOKとしましょう。


エレベーターの説明は完全に無駄だったかもしれませんが、気にしないでください。
次に生かします。

次回はリレースイッチを使ってどうやって計算機を作るか考えていきたいと思いますが、いつ更新できるかなあ……。
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