Intuitīva vadības shēmu izstrādes metode

Intuitīvā metode — vadības shēmu izstrādes metode, kuras pamatā ir dažādās projektēšanas organizācijās gūtā pieredze dažādu mehānismu automatizācijā. Tas ir balstīts uz dizainera inženiertehnisko intuīciju.

Šo metodi lieliski var apgūt tikai tas, kurš ir uzsūcis visu iepriekšējo pieredzi un kuram ir noteiktas shēmas sastādīšanas spējas, kas spēj abstrakti domāt un loģiski spriest. Neskatoties uz tās sarežģītību, lielākā daļa elektrokonstruktoru plaši izmanto intuitīvo metodi.

Piemēram, apsveriet vienkāršotu stumšanas sviras kinemātisko diagrammu (1. att.). Kad ritenis 5 griežas pulksteņrādītāja virzienā, svira 4 griež sviru 1 ap asi O, tādējādi piespiežot kurpes 3 ar sviru 2 pārvietoties. Turpinot griešanās riteni 5, sviras 1 kustības virziens mainās un kurpe atgriežas sākotnējā stāvoklī, pēc tam dzinējam jāapstājas.

Rīsi. 1. Sviras stūmēja vadības shematiska shēma

Aplūkotais mehānisms ir tipisks stumšanas ierīces pārstāvis.Pirmajā ciklā mehānisms ir ieslēgts un darbojas. Otrajā pasākumā tas nedarbojas. Ciklu, kurā mehānisms nedarbojas, sauc par nulli. Lai gan kurpe pilnībā virzās uz priekšu un atpakaļ, piedziņai var izmantot nereversīvu elektromotoru.

Sviras-virzuļa elektromotora vadības ķēde sastāv no divām daļām (1. attēlā tās ir atdalītas ar punktētu līniju): barošanas ķēdes un vadības ķēdes.

Apsveriet strāvas ķēdes elementu mērķi. Trīsfāzu strāva tiek piegādāta QS slēdzim, kas magnētiskā startera remonta vai bojājumu gadījumā pārtrauc elektromotora barošanu. Tad strāva plūst caur ķēdes pārtraucēju, kura QF atbrīvošana ir parādīta diagrammā. Tas ir paredzēts, lai aizsargātu un atvienotu piedziņas strāvas padevi īssavienojuma strāvu gadījumā. Magnētiskā startera KM galvenie kontakti ieslēdz vai izslēdz elektromotora M tinumu.

Siltuma releji KK1 un KK2, kuru sildelementi ir parādīti strāvas ķēdēs, ir paredzēti, lai aizsargātu elektromotoru no ilgstošām pārslodzēm:

Kontroles shēma darbojas šādi. Nospiežot palaišanas pogu SB1, tiek iedarbināta magnētiskā startera KM spole, tāpēc KM barošanas ķēdes kontakti tiek aizvērti un motora tinumā nonāk elektriskā strāva. Motora rotors tiek pagriezts, un cilindrs sāk kustēties uz priekšu. Tajā pašā laikā tas attālinās no gala slēdža SQ sviras un tā kontakti ir aizvērti.

Atlaižot starta pogu SB1 un atverot tās kontaktus, magnētiskā startera KM spole saņems strāvu caur gala slēdža SQ kontaktiem.Pēc virzīšanās uz priekšu un pēc tam atpakaļ virzulis nospiedīs gala slēdža SQ sviru, tā kontakti atvērsies un KM spole izslēgsies. Tas izraisīs KM kontaktu strāvas ķēdes atvēršanos un elektromotora apturēšanu.

Aplūkotajā ķēdē ir strāvas un vadības ķēdes. Turpmāk tiks izskatītas tikai kontroles shēmas.

Pēc funkcijas, t.i. pēc mērķa visus ķēdes darbībā iesaistītos elementus var iedalīt trīs grupās: vadības kontakti, starpelementi un izpildelementi.

Vadības kontakti ir elementi, ar kuriem tiek izdotas komandas (vadības pogas, slēdži, gala slēdži, primārie pārveidotāji, releju kontakti utt.).

Pats starpelementu nosaukums norāda, ka tie ieņem starpposmu starp vadības un izpildelementiem. Releju kontaktu ķēdēs tie ietver laika relejus un starprelejus, bet bezkontakta ķēdēs — loģikas vārti.

Izpildelementi ir izpildmehānismi. Taču, izstrādājot vadības shēmas, tiek izmantoti nevis paši piedziņas mehānismi (elektromotori vai sildelementi), bet gan ierīces, kas tos ietver, t.i. magnētiskie starteri, kontaktori utt.

Visi vadības kontakti pēc to funkcionālā principa tiek iedalīti piecos veidos: kontakta palaišana ar īsu darbību (PC), kontakta palaišana ar ilgu darbību (PD), kontakta pārtraukšana ar īsu darbību (OK), kontakta pārtraukšana ar ilgu darbību (OD). ), start-stop kontakts (programmatūra). Šos kontaktus sauc par galvenajiem.

Visu tipisko kontaktu darbības ciklogrammas ciklisko mehānismu vadībā parādītas att. 2.

Rīsi. 2.Vadības kontaktu ciklogramma

Katrs no pieciem kontaktiem sāk darboties (aizveras) un beidzas (atveras) noteiktā laika brīdī. Tātad starta kontakti sāk darbu kopā ar darba gājiena sākumu, bet YAK kontakts pārstāj darboties darba gājiena laikā, OD — pauzes laikā, tas ir, tie atšķiras viens no otra tikai izslēgšanas brīžos ( atvēršana).

Apturēšanas kontakti, kuri atšķirībā no starta kontaktiem pārstāj darboties vienlaikus ar darba gājiena beigām, atšķiras iekļaušanas (aizvēršanas) brīžos. Apturēšanas kontakts OK sāk savu darbību darba gājiena laikā, bet kontakts OD - pauzes laikā. Tikai programmatūras kontakts sāk savu darbu kopā ar darba kursa sākumu un beidzas ar tā beigām.

Ar aplūkoto piecu galveno kontaktu palīdzību iespējams iegūt četras izpildvaras un starpelementu vadīšanas shēmas, kuras sauc par tipiskām shēmām (3. att.).

Rīsi. 3. Tipiskās vadības shēmas izpildshēmām un starpshēmām

Pirmajā tipiskajā shēmā (3. att., a) ir tikai viens programmatūras vadības kontakts. Ja tas ir aizvērts, tad caur izpildmehānismu X plūst elektriskā strāva, un, ja tas ir atvērts, strāva neplūst. PO kontaktam ir sava nozīme un visi pārējie kontakti ir jāizmanto pa pāriem (sākt un apstāties).

Otrajā tipiskajā shēmā ir divi vadības kontakti ar nepārtrauktu darbību: PD un OD (3. att., b).

Trešā tipiskā ķēde sastāv no datora palaišanas kontakta un apturēšanas kontakta OD, papildus vadības kontaktiem šajā ķēdē jāiekļauj bloķēšanas kontakts x, caur kuru izpildmehānisms X turpinās saņemt strāvu pēc starta kontakta. dators tiek atvērts (3. att., c).

Ceturtā tipiskā shēma ir balstīta uz diviem īslaicīgiem kontaktiem: startējiet datoru un apturiet OK, savienots paralēli (3. att., d).

Dotās četras tipiskās shēmas ļauj (it kā no kubiem) sastādīt sarežģītas paralēlās sērijas shēmas kontaktu vadīšanai. Tā, piemēram, apskatāmā sviras vadības shēma (skat. 1. att.) ir balstīta uz ceturto tipisko shēmu. Tas izmanto spiedpogas SB1 kā īstermiņa palaišanas kontaktu un SQ gala slēdzi kā īstermiņa apturēšanas kontaktu.

Sastādot vadības shēmu, izmantojot intuitīvu metodi, ir pareizi jānosaka vadības kontakta veids, tas ir, tā darbības ilgums.

Apsveriet vadības shēmas izstrādes piemēru, izmantojot intuitīvu metodi, izmantojot tipiskas shēmas.

Lai būtu jāizstrādā pusautomātiska ierīce induktora vadīšanai un iekārta instalācijas izsmidzināšanai, kas paredzēta produkta sildīšanai ar augstfrekvences strāvām un pēc tam dzesēšanai ar ūdens strūklām. Produkta sildīšanas laiks induktorā ir 12 s un dzesēšanas laiks ir 8 h. Produkts tiek manuāli uzstādīts induktorā.

Pirmkārt, mēs analizēsim pusautomātiskās ierīces darbību un noteiksim visus izpildes un starpposma elementus. Darbinieks manuāli instalē izstrādājumu induktorā un nospiež starta pogu.Šajā brīdī induktors ieslēdzas un sākas produkta sildīšana. Tajā pašā laikā jāieslēdzas arī laika relejs, ņemot vērā sildīšanas laiku (12 s).

Šis laika relejs (precīzāk, tā kontakti) izslēdz induktors un ieslēdz sprinkleru, kas piegādā ūdeni dzesēšanai. Tajā pašā laikā ir jāieslēdz otrs relejs, lai skaitītu dzesēšanas laiku, tas ir, lai izslēgtu smidzinātāju. Tādā veidā ir jāvada četri elementi: induktors, smidzināšanas ierīce un divi laika releji.

Induktors tiek ieslēgts un izslēgts caur kontaktoru, tāpēc ir nepieciešams kontrolēt pēdējo. Smidzinātāju vada solenoīda vārsts.

Apzīmēsim attiecīgi kontaktora KM1 spoli (spoli), solenoīda vārsta KM2 spoli un laika releja spoles KT1 un K.T2. Tādējādi mums ir divi izpildmehānismi: KM1 un KM2 un divi starpelementi: KT1 un KT2.

No veiktās analīzes izriet, ka vispirms jāsāk apkure, tas ir, spole KM1 tiks satraukta. SB sprūda poga (īsa darbība) tiek izmantota kā starta kontakts. Tādējādi ir piemērojama vai nu trešā, vai ceturtā tipiskā shēma.

Ļaujiet induktors atvienot no laika releja KT1.1 kontaktiem, kas šajā gadījumā ir ilgstošas ​​darbības kontakti. Tāpēc mēs izvēlamies trešo tipisko shēmu. Vienlaicīgi ar magnētiskā startera KM1 tinumu nepieciešams ieslēgt laika releju KT1, kas ir ļoti vienkārši izdarāms, savienojot tos paralēli.

Apsveriet iegūtās ķēdes darbību (4. att., a).

Rīsi. 4.Vadības shēmas: a — induktors un relejs sildīšanas laikam, b — sprinkleru ierīce un releja dzesēšanas laiks, c — uzstādīšana kopumā

Nospiežot starta pogu SB, kontaktora KM1 spole tiek iedarbināta, tas ir, sākas produkta sildīšana. Tajā pašā laikā laika releja KT1 spole tiek iedarbināta un sāk skaitīt sildīšanas laiku. Ar bloķējošā kontakta KM1.1 palīdzību spoles KM1 spriegums tiks uzturēts arī pēc sprūda pogas SB atlaišanas, t.i. pēc kontaktu atvēršanas.

Pēc sildīšanas laika beigām darbosies laika relejs KT1, atvērsies tā kontakts KT1.1. Tādējādi KM1 spole izslēgsies (beigsies izstrādājuma sildīšana). Tagad smidzinātājs ir jāieslēdz. To var ieslēgt laika relejs KT1, aizverot kontaktu. Kad smidzinātājs ir ieslēgts, laika relejs KT1 tiek izslēgts. Tāpēc noslēdzošais kontakts KT1.1 būs īslaicīgs kontakts. Tāpēc mēs atkal izmantosim trešo tipisko shēmu.

Vienlaikus ar smidzinātāju ir jāieslēdz laika relejs KT2, kas skaita dzesēšanas laiku. Šim nolūkam izmantosim pielietoto tehniku ​​un savienosim laika releja KT2 spoli paralēli spolei KM2. Tādējādi iegūstam otro kontroles shēmu (4. att., b). Apvienojot abas shēmas (4. att., a un b), iegūstam vispārīgu vadības shēmu (4. att., c).

Tagad aplūkosim ķēdes darbību kopumā (4. att., c). Nospiežot SB starta pogu, kontaktora KM1 spoles un laika relejs KT1 tiek iedarbinātas, un produkts sāk uzkarst.Pēc 12 sekundēm darbosies laika relejs KT1 un tā kontakti 1. ķēdē atvērsies un 2. ķēdē aizvērsies. Produkts sāks atdzist. Vienlaicīgi ar solenoīda vārsta spoli KM2, laika relejs K tiks iedarbināts T2, skaitot atdzišanas laiku.Atveroties kontaktam KT2.1 (3. ķēde), tiek izslēgts vārsts KM2 un laika relejs KT2, un ķēde atgriežas sākotnējā stāvoklī.

Iegūtā induktora un sprinkleru vadības shēma tika izstrādāta, izmantojot intuitīvu metodi. Tomēr nekas neliecina, ka šī shēma būs pareiza un optimāla. Jautājumu par ķēdes darbību var atrisināt tikai pēc tās izgatavošanas un rūpīgas eksperimentālas pārbaudes. Tieši tas ir lielākais intuitīvās metodes trūkums. Analītiskajā metodē nav konstatēta konstatētā nepilnība. Analītiskā metode kontroles shēmu izstrādei tiks apspriesta nākamajā rakstā.