Intuitív módszer a vezérlési sémák tervezésére

Intuitív módszer - vezérlési sémák kidolgozásának módszere, amely a különböző tervező szervezeteknél a különféle mechanizmusok automatizálásában szerzett tapasztalatokon alapul. A tervező mérnöki intuícióján alapul.

Csak az tudja tökéletesen elsajátítani ezt a módszert, aki minden korábbi tapasztalatot magába szívott, és rendelkezik bizonyos képességekkel a sémák felállításában, aki tud elvont gondolkodásra és logikus gondolkodásra. Bonyolultsága ellenére a legtöbb elektromos tervező széles körben alkalmazza az intuitív módszert.

Vegyük például egy tolókar egyszerűsített kinematikai diagramját (1. ábra). Amikor az 5 kerék az óramutató járásával megegyező irányban forog, a 4 kar elforgatja az 1 kart az O tengely körül, ezáltal kényszerítve a 3 sarut a 2 karral együtt. Az 5 kerék további forgásával az 1 kar mozgási iránya megváltozik, és a saru visszaáll eredeti helyzetébe, ami után a motornak le kell állnia.

Rizs. 1. A tolókar vezérlésének vázlata

A vizsgált mechanizmus a tolószerkezet tipikus képviselője.Az első ciklusban a mechanizmus be van kapcsolva és működik. A második lépésben ez nem működik. Azt a ciklust, amelyben a mechanizmus nem működik, nullának nevezzük. Bár a cipő teljesen dugattyús (előre-hátra), egy nem megfordítható villanymotor is használható a meghajtáshoz.

A kar-dugattyús villanymotor vezérlő áramköre két részből áll (az 1. ábrán ezeket szaggatott vonal választja el): a teljesítményáramkörből és a vezérlő áramkörből.

Vegye figyelembe az áramkör elemeinek célját. Háromfázisú áramot kap a QS kapcsoló, amely megszakítja az elektromos motor tápellátását javítás vagy a mágneses indító károsodása esetén. Ezután az áram átfolyik a megszakítón, amelynek QF kioldása az ábrán látható. Úgy tervezték, hogy megvédje és megszakítsa a hajtás tápellátását rövidzárlati áramok esetén. A KM mágneses indító főérintkezői be- vagy kikapcsolják az M elektromos motor tekercsét.

A KK1 és KK2 hőrelék, amelyek fűtőelemei az áramkörökben láthatók, úgy vannak kialakítva, hogy megvédjék az elektromos motort a hosszan tartó túlterheléstől:

Az ellenőrzési séma a következőképpen működik. Amikor megnyomja az SB1 indítógombot, a KM mágneses indító tekercse feszültség alá kerül, ezért a KM tápáramkörének érintkezői záródnak, és elektromos áram jut a motor tekercsébe. A motor forgórésze elfordul, és a dob elindul előre. Ugyanakkor eltávolodik az SQ végálláskapcsoló karjától, és az érintkezői zárva vannak.

Amikor az SB1 indítógombot elengedik és érintkezői kinyílnak, a mágneses indító KM-tekercse az SQ végálláskapcsoló érintkezőin keresztül kap áramot.Előre, majd visszafelé mozgás után a dugattyú megnyomja az SQ végálláskapcsoló karját, érintkezői kinyílnak és a KM tekercs kikapcsol. Ez a tápáramkör KM érintkezőinek kinyitását és az elektromos motor leállítását okozza.

A vizsgált áramkör táp- és vezérlőáramköröket tartalmaz. A jövőben csak az ellenőrzési rendszereket veszik figyelembe.

Funkció szerint, pl. cél szerint az áramkör működésében részt vevő összes elem három csoportra osztható: vezérlőérintkezők, közbenső elemek és végrehajtó elemek.

A vezérlőérintkezők azok az elemek, amelyekkel parancsokat adnak ki (vezérlőgombok, kapcsolók, végálláskapcsolók, primer konverterek, reléérintkezők stb.).

Már a köztes elemek neve is jelzi, hogy köztes helyet foglalnak el a vezérlő és a végrehajtó elemek között. A reléérintkezős áramkörökben ide tartoznak az időrelék és a közbenső relék, az érintésmentes áramkörökben pedig logikai kapuk.

A végrehajtó elemek végrehajtó mechanizmusok. A vezérlőáramkörök kidolgozásakor azonban nem magukat a hajtómechanizmusokat (villanymotorokat vagy fűtőelemeket) használják, hanem az azokat tartalmazó eszközöket, pl. mágneses indítók, kontaktorok stb.

Az összes vezérlőérintkező működési elve szerint öt típusra osztható: rövid működésű érintkezés indítása (PC), érintkezés indítása hosszú működéssel (PD), rövid érintkezés leállítása (OK), érintkezés leállítása hosszú működéssel (OD). ), start-stop érintkező (szoftver). Ezeket a kapcsolatokat főbbnek nevezzük.

A ciklikus mechanizmusok vezérlésében az összes tipikus érintkező működésének ciklogramja az 1. ábrán látható. 2.

Rizs. 2.A vezérlő érintkezők cikogramja

Az öt érintkező mindegyike meghatározott időpontban kezd működni (bezárul) és véget ér (kinyílik). Tehát az indítóérintkezők a munkalöket kezdetével együtt kezdik meg a munkát, de a YAK érintkező a munkalöket, OD - szünet alatt leáll, vagyis csak a kikapcsolás pillanataiban térnek el egymástól ( nyitás) .

A leállító érintkezők, amelyek az indítóérintkezőkkel ellentétben a munkalöket végével egy időben leállnak, a beillesztés (zárás) pillanataiban különböznek. Az OK leállító érintkező a munkalöket alatt, az OD érintkező pedig a szünet alatt kezdi meg működését. Csak a szoftver kapcsolatfelvétele kezdi meg a munkáját a munkafolyamat kezdetével és a végén fejeződik be.

A figyelembe vett öt fő érintkező segítségével négy, a végrehajtó és a köztes elemek vezérlésére szolgáló sémát kaphatunk, amelyeket tipikus sémáknak nevezünk (3. ábra).

Rizs. 3. Tipikus vezérlési sémák végrehajtó és közbenső áramkörökhöz

Az első tipikus áramkörnek (3. ábra, a) csak egy szoftveres vezérlőérintkezője van. Ha zárt, akkor elektromos áram folyik át az X szelepmozgatón, és ha nyitva van, nem folyik áram. A PO érintkezőnek megvan a maga jelentése, és az összes többi érintkezőt párban kell használni (start és stop).

A második tipikus áramkörnek két folyamatos működésű vezérlőérintkezője van: PD és OD (3. ábra, b).

A harmadik tipikus áramkör a számítógép indítóérintkezőjéből és az OD leállítóérintkezőből áll, a vezérlőérintkezőkön kívül ennek az áramkörnek tartalmaznia kell egy x blokkolóérintkezőt, amelyen keresztül az X szelepmozgató továbbra is kap tápfeszültséget a vezérlő érintkezőkön kívül. számítógép nyitva van (3. ábra, c).

A negyedik tipikus séma két rövid távú kapcsolaton alapul: indítsa el a számítógépet és állítsa le az OK-t, párhuzamosan kapcsolva (3. ábra, d).

A megadott négy tipikus séma lehetővé teszi (mintha kockákból) bonyolult párhuzamos-soros sémák összeállítását az érintkezők vezérlésére. Így például a vizsgált karvezérlési séma (lásd 1. ábra) a negyedik tipikus sémán alapul. Az SB1 nyomógombokat rövid távú indítóérintkezőként, az SQ végálláskapcsolót pedig rövid távú leállító érintkezőként használja.

A vezérlési séma intuitív módszerrel történő összeállításakor helyesen kell meghatározni a vezérlőérintkező típusát, azaz működésének időtartamát.

Tekintsen egy példát egy vezérlési séma kidolgozására egy intuitív módszerrel, tipikus sémák használatával.

Legyen szükséges egy induktor vezérlésére szolgáló félautomata és egy termék nagyfrekvenciás árammal történő melegítésére, majd vízsugárral történő hűtésére szolgáló berendezés permetezésére szolgáló berendezés kifejlesztése. A termék felfűtési ideje az induktorban 12 s, a hűtési idő 8 óra. A termék manuálisan kerül beépítésre az induktorba.

Először elemezzük a félautomata készülék működését, és meghatározzuk az összes végrehajtó és köztes elemet. A dolgozó manuálisan telepíti a terméket az induktorba, és megnyomja a start gombot.Ezen a ponton az induktor bekapcsol, és megkezdődik a termék melegítése. Ugyanakkor az időrelének is be kell kapcsolnia, figyelembe véve a fűtési időt (12 s).

Ez az időrelé (pontosabban az érintkezői) kikapcsolja az induktort, és bekapcsolja a sprinklert, amely vizet szolgáltat a hűtéshez. Ezzel egyidejűleg egy második relét kell bekapcsolni a hűtési idő visszaszámlálásához, vagyis a permetező kikapcsolásához. Ily módon négy elemet kell vezérelni: egy induktort, egy permetezőkészüléket és két időrelét.

Az induktor be- és kikapcsolása kontaktoron keresztül történik, ezért ez utóbbi vezérlése szükséges. A permetezőt mágnesszelep vezérli.

Jelöljük ki a KM1 kontaktor tekercsét (tekercset), a KM2 mágnesszelep tekercsét és a KT1, illetve K.T2 időrelé tekercsét. Így két működtetőnk van: KM1 és KM2, valamint két köztes elem: KT1 és KT2.

Az elvégzett elemzésből az következik, hogy először a fűtésnek kell elindulnia, vagyis a KM1 tekercset gerjeszteni kell. Az SB trigger gomb (rövid működésű) indítóérintkezőként szolgál. Így vagy a harmadik vagy a negyedik tipikus séma alkalmazható.

Az induktort le kell választani a KT1.1 időrelé érintkezőiről, amelyek ebben az esetben hosszú működésű érintkezők. Ezért a harmadik tipikus sémát választjuk. A KM1 mágneses indító tekercselésével egyidejűleg be kell kapcsolni a KT1 időrelét, ami nagyon egyszerűen megtehető, ha párhuzamosan kapcsoljuk őket.

Tekintsük a kapott áramkör működését (4. ábra, a).

Rizs. 4.Vezérlőáramkörök: a — induktor és relé a fűtési időhöz, b — sprinkler készülék és relé hűtési idő, c — a teljes telepítés

Az SB indítógomb megnyomásakor a KM1 kontaktor tekercse feszültség alá kerül, vagyis megkezdődik a termék felmelegítése. Ezzel egyidejűleg a KT1 időrelé tekercse feszültség alá kerül és elkezdi visszaszámolni a fűtési időt. A KM1.1 blokkolóérintkező segítségével a KM1 tekercs feszültsége az SB kioldógomb elengedése után is megmarad, pl. érintkezőinek kinyitása után.

A fűtési idő lejárta után a KT1 időrelé működik, a KT1.1 érintkezője kinyílik. Ez a KM1 tekercs kikapcsolását okozza (a termék felmelegedése véget ér). A permetezőt most be kell kapcsolni. A KT1 időrelé az érintkező zárásával kapcsolható be. Amikor a permetező be van kapcsolva, a KT1 időrelé kikapcsol. Ezért a KT1.1 záróérintkező rövid távú érintkező lesz. Ezért ismét a harmadik tipikus sémát fogjuk használni.

A permetezővel egyidejűleg be kell kapcsolni a KT2 időrelét, amely visszaszámolja a hűtési időt. Erre a célra az alkalmazott technikát alkalmazzuk, és a KT2 időrelé tekercsét a KM2 tekercssel párhuzamosan csatlakoztatjuk. Így megkapjuk a második szabályozási sémát (4. ábra, b). A két áramkört kombinálva (4. ábra a és b) általános vezérlési sémát kapunk (4. ábra, c).

Tekintsük most az áramkör működését egészében (4. ábra c). Amikor megnyomja az SB start gombot, a KM1 kontaktor és a KT1 időrelé tekercsei feszültség alá kerülnek, és a termék elkezd felmelegedni.12 másodperc elteltével a KT1 időrelé működésbe lép, és az 1. áramkör érintkezői kinyílnak, a 2. áramkörben pedig zárnak. A termék hűlni kezd. A mágnesszelep KM2 tekercsével egyidejűleg a hűtési idő visszaszámlálásával a K időrelé T2 feszültség alá kerül A KT2.1 érintkező (3. áramkör) nyitásakor a KM2 szelep és a KT2 időrelé kikapcsol, ill. az áramkör visszatér eredeti helyzetébe .

Az így kapott induktor és sprinkler vezérlési sémát intuitív módszerrel fejlesztettük ki. Nincs azonban bizonyíték arra, hogy ez a rendszer helyes és optimális lenne. Az áramkör működőképességének kérdése csak gyártása és gondos kísérleti ellenőrzése után oldható meg. Pontosan ez az intuitív módszer legnagyobb hátránya. A megállapított hiányosság az analitikai módszerből hiányzik. Az ellenőrzési sémák kidolgozásának analitikai módszerét a következő cikkben tárgyaljuk.