Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.1 Пневматические приводы и средства автоматизации, страница 10

Эти работы подразделяются на этапы алгоритмического, логического и технического проектирования. На этапе алгоритмического проектираеяния переводят словесное описание технологического процесса : —:формализованные формы предстаВления хбдя процесса. Этап пагического проектирования заключается в составлении функциональной структуры системы на . Нове Разработанного алгоритма ее Функционирования. Выбор элементной базы, расчет силовых и скоростных характеристик исполнительных механизмов, расчет Оходных сечений устройс~в и построение принципиальной схемы пневматической системы — все это осуще.' Бляется на эшапе гпехнОческОГО проекшООобянОя.

::Оскольку алГоритмы ФункционирОВания систем управления и Расчет основных параметроВ Различных пнев' -~лементов Рассматривались в настоящем пособии ранее, остановимся на ме~одах разработки принципи- "",. ьнЫХ ПНЕВМЯТИЧЕСКИХ СХЕМ. :ользуясь диаграммой «перемещение — шаг», можно описать состояния системы управления перед вы- Аналогичн Образ м составляют ура ения и для ледующих ОВ С тема логиче х уравнен Й, описывающая работу устройства для перемещения коробок, в конечном итоге будет иметь следующий Вид: Д+ -= Пуск а, о,.„ В + --= а. Ь.; Д -- ----- а, Ь,; В--- -:-- а Ь,. Функциональная струк~ура системы в логических символах, построенная на базе полученных логических уравне~~й, является И~О~ОМ атапа ~о~ичес~о~о Прое~~ирова~~~.

Если с~сте~у у~равле~~я проектируют на злементной базе Заран~е ~звест~о~о типа, то этО поз~оляет пропустить Этап разработки функциональной структуры создаваемой системы. Полученньге логические ураВнения можно непосредственно транслировать В принципиальную пнеВматическую схему, используя известнью способы реализации логических функций в системах пневмоавтоматики. Взяв для простоты за основу исполнительной подсистемы пневмоцилиндры двустороннего действия с управлением От бистабильных распределителей, получим следующую принципиальную пневматическую схему установки для перемещения коробок ~рис.

8.11), 8. Пневчашическж приводы технологического оборудования Следует иметь в виду, что рассмотренный выше способ упрощения системы логических уравнений далеко не всегда применим, поскольку некорректное его использование приводит к неправильной трактовке уравнений, особенно в случае наличия так называемых совпадающих шагов. Под савладающлии и~агами будем понимать такие шаги. уравнения для описания которых имеют одинаковые или эквивалентные правые части. Это означает, что отличающиеся друг от друга шаги (совпадающие) начинают выполняться при возникновении одной и той же комбинации сигналов от путевых выключателей. Для иллюстрации проблемы совпадающих ~агов рассмотрим пневмопривод сверлильного полуавтомата (рис.

8.14). -т 1 димо включать перед 1-ым шагом ~Д +) по сигналу от пуншевого выключателя а., т. е. после выполнения 4-го шага (.4 -), а выключать — по окончании 2-го шага (В +) по сигналу от выключателя о, . У~7ро~4ен~~е с~с~йе~иь~ ~~а~нен~~, содейжа~~е~ соег~ада~о~4~е ~а~~, след~ей г~роеод~~г~~ь г~оль~о йосле дополненыя г~раОых чйОпеО соошВешсРИ~/юс40х урсинен00. Рассмотренный способ хотя и решает поставленную задачу, но требует внимательности и владения навыками составления логических уравнений. Схемное же решение ~рис.

8.15), к которому в итоге приходят путем применения данного способа, является, как правило, довольно громоздким. В особенности это относится к зядячям с нескОлькими совпадающими шагями, решая котОрые, приходится Вводить в схему уже не Один, а несколько триггеров. позици~, Определ~е~ой первым из ~ос~у~ив~их управляющих си~~алов, Следо~а~ель~о, 3-й ~аг (действие  — ) Выполняться не будет. Аналогичная ситуация имеет место и при Выполнении 1-го шага: В исходном состоянии путевои Выключатель Ь, активен и не позволяет выполнить действие,4 +.

Схема станет работоспособной, если «проблемные» путевые выключатели в момент Включения будут формировать не постоянный сигнал, а импульсный. Существуют различные методы получения импульсного сигнала: путем использования пнеВмоклапанов Выдержки Времени ~рис. 8.16), посредством путевых Выключателеи с «ломающимся» рычагом ~рис. 8.17) и др.

сс 8. Пйев~иагг~~~~ес~~~е ~7Р~~Водь~ г~~ехйог~оа~чес~о~о Обо~~~:дова~~~я На пневматических схемах места установки Г~утевых выключателей с «ломающимся» Рычагом Обозначают Вертикальным штрихом, перпендикулярно которОму ставят стрелку, указывающую направление, Б котором сра;":атывает Выключатель при движении штока пневмоцилиндра. МетОД Отключения сиГнала формально сВОдится к следующей последовательности деиствии: сос~авляю~ с~с~ему ~о~и~ески~ ура~~е~~й, О~~с~~ающи~ работу ус~анов~и; выделяют уравнения с сОБпадающими правыми частями; упрощают систему логических уравнений путем сокращения избыточных сиГналов; заменяют путевые выключатели, сигналы от которых входят в Выделенные уравнения, на устройства, формирующие импульсный сигнал в момент своего срабатывания.

Методь~ проектирования пневматических с~с~6~ циклического Дейс~в~~, рассмотренные выше, требуют В --.которой степени творческого подхода к решению поставленной задачи. Б такой ситуации всегда существует '=':-'"ооятнОсть СОВершения тОЙ или инои Ошибки. свести к минимуму которую позВоляют метоДы, характеризуе: =..6 Значительнои или полнои формализацией процесса проектирования, К Одним из них Относится метод -;=,:збиения на группь~. 1 1ОД Группои понимают некотОрую часть единичноГО цикла работы системы, Объединяющую максимальное - - =по шагов, не содержащих противоположных деиствий одного и того же исполни~ельного механизма ~выдви- ..=:ние штока — втягивание штока).

-Ъ Далеко не всегда для включения очередной шины достаточно лишь одного сигнала от путевого выключателя. Для примера рассмотрим следующую последовательность шагов некоторого технологического процесса: Д + В + С + /' С вЂ” ч -- ~' С + ' С вЂ”  —. Шины 2-ой и 4-ой группы должны включаться по сигналу от путевого выключателя с., поскольку шаг С+ ~вляе~с~ последн~~ В 1-ой и 3-ей ~ру~~а~ Однако одновременная подача питания на две шины недопустима, т. к. это приводит к невыполнению заданной последовательности шагов. Следовательно, переключение на шину очередной ~руппы должно осуществляться по логическому произведению двух сигналов ~т. е. Связанных логической функцией И): си~нала об окончании заключительного шага предшествующей группы и сигнала от активной шины, обеспечивающей выполнение шЯГОВ этои же Группы.

Очевидно, что при Включении Очереднои шины предыдущая шина дОлжна Отключяться, ОписаннЯя пОследовательность переключения шин реализуется на бЯзе пневмЯтических триГГеров ~бистабильных пневмораспределителей~ и не является предметом разработки для проектировщика системы упрЯВ- ления В связи с наличием уже наработанных с~е~~~~ ревени~. Возможные схемы переключения шин представлены на рис, 8,18. ) Б Осход~~о~и положе~~~~ Якй7йвйа ~~йа 2 ПРО посГп~гп/7енОО сБГии7Я 'л на пнебмокх7апан ~ЗИМ, подключен" ньй к шБие 2, ЩШЯЯе~э пе~еключаегпсЯ.

АкОВНОО сГпанОВипзсЯ шОИЯ 1, шБИЯ 2 01пключаешсЯ. Следует помнить., что активизация какой-либо шины возможна ~олька в том случае, если активной является предыдущая шина. Отак, при проектировании пневматических систем циклического действия методом разбиения на группы рекомендуется соблюдать порядок действий и правила, перечисленные ниже. 1. Представить ход технологического процесса в арифметической форме записи, 2, Разбить последовательность шагов на группы. Количество шин переключения будет равно количеству :"руп и. 3.

Сигнал на осуществление первого шага в ~руппе подаешься от соответствующей шины напрямую. Каждый последующий шаг выполняется па логическому произведению сигнала от шины данной группы и сигнала от путевых ~ыклю~ателеЙ, сраба~~вающ~х па окон~ан~и ~редшест~ующе~О шага. 4. Поде выполнения заключительного шага в группе необходима пере~лю~~тьс~ на очеред~ую шину. Сиг',ал на ее включение подается от подключенного к активной шине путевого выключателя, фиксирующего акон- ание завершающего шага е предыдущей ~руп~е. 5. В исходном положении системы питание должно подаваться на шину последней группы. 6.

Включение 1-ай шины (очередной для последней шины), а следовательно, и пуск всего рабочеГО процес- '.а осуществляется нажатием кнопки «Пуск» 1см. п. 4). ПринципиальнаЯ пневматическаЯ схема сверлильноГО полуавтомата, спроектированнаЯ е соответствии с . етодом разбиения на Группы показана на рис. 8.19. 8.1.3. Переключающие регистры Пере~люча~оЩие реГистры предстаВля~от с060Й набор та~тОВых ~одулеЙ, поэВОЛЯюЩий а~тиВИЗирОВать Выходы последних строГО поочередно, причем В Один и тот же момент Времени актиВным может яВляться ~ыход толь~о ОДНОГО из атих ~оду~еЙ Б пере~:л~оча~о~цие реГис~р~ ~ОГу~ В~од~~ь модули разл~~н~~ темпо~.

ассмотрим принципиальную схему ~рис, 8.22, а) одноГО из них — модулЯ типа А (рис, 8,22, 6). 8. Пневматическое приводы технолоаического оборудования (2 д1 В °:,:.Б Рис. 8.25. Заполняющее устройся~о и его диаграмма «перемещение — шаг» Б контейнере заполняющеГо устройства находятся Гранулы, которые следует распределять между двумя конвеЙерами.

После нажатия кнопки «Пуск» а~ток цилиндра А на некоторое время открывает заслонку, Гранулы заполняют ящик 1. Затем заслонка закрывается, и бесштоковый пневмоцилиндр В передвигает под контейнер ящик 2. При атом ящик 1 с Гранулами перемещается на соответствующий ~о~веЙер, а на е~о ~есто ставя~ Предс~а~~е~~а~ с~ема ~олу~ена в соответствии с ранее перечисленными правилами.

а именно: по имен~- щейся диаграмме «перемещение — шаг» последовательность шагов была записана в арифметической Форме и разбита на группы следующим Образом: Б кГ1юче н ие Д+ ' В+ ШИНЫ 2 Якпку ~ение Йуек 4~ ШИНЫ 1 Вкг,н~чение [+ шины 4 Коммутация иыходов перекпючающего регистра. Первые шаги в каждой из четырех ~рупп (А —, 4 +,,4 —,,4 +) выполняются непосредственно по сигналам от 1-ой, 2-ой, 3-ей и 4-ой шин соответственно. Поскольку шаг А— входит в 1-ую и 3-ю группы и должен выполняться, если активна 1-ая или 3-я шины, то сигналы от этих шин проходят на распределитель 1.1 через логический пневмоклапан «ИЛИ» 1.3. (По этой же причине сигналы на выполнение шага д + От 2-ой и 4-ой шин также пропускаются через пневмоклапан «ИЛИ» 1.2.) Для выполнения данной последовательности шагов, разбитой на четыре группы, использован переключа~ощий регистр, состоящ~й из ~е~~ре~ ~а~тов~~ моду~еЙ, В исхОдно~ состо~н~~ а~~ивен ~оследн~Й (4-ыЙ) модуль типа В, ~~~а~ие подае~с~ на четвертун~ шину.