pneumatic (Методичка - Пневматические приводы технологического оборудования), страница 6

При активизацииданного модуля его реле переводится в режим самоудержания.46Одновременно отключается предыдущий модуль (реле К1 выводитсяиз режима самоудержания вследствие размыкания нормальнозамкнутого контакта реле К2 в цепи 1), а последующий модуль на базереле КЗ подготавливается к включению (замыкается контакт реле К2 вцепи 3).Для пуска системы необходимо выполнение двух условий: 1)замыкающий контакт путевого выключателя, фиксирующего окончаниепоследнего шага цикла (S1), должен располагаться в цепи включенияпервого модуля; 2) нажатием кнопки «Пуск» активизируется последниймодуль.Рис. 2.42.

Переключающий регистр без отключения предыдущегомодуляПоскольку электротехнические тактовые модули промышленностью невыпускаются, но в каждом конкретном случае организуются путемреализации рассмотренной схемы на базе находящихся в серийномпроизводстве реле, нужно учитывать следующее требование: вкачестве базовых необходимо применять такие реле, при включениикоторых замыкающие контакты переключаются раньше, чемразмыкающие. Данное требование обусловлено особенностьювышеприведенного схемного решения, заключающейся в том, что привключении реле текущего модуля отключение предыдущего модуля (т.е. вывод его реле из режима самоудержания) может произойти раньше,чем данное реле перейдет в режим самоудержания.

Но в таком случаереле текущего модуля отключится и регистр не будет функционировать.Несколько иной подход к проектированию релейно-контактных системуправления применяется в случае использования переключающегорегистра, в котором предыдущий модуль не отключается (рис. 2.42).Работа представленного регистра основана на том, что модуливключаются последовательно и при активизации каждого из них47предыдущие модули не выключаются. Таким образом, к моментувключения последнего модуля все модули регистра оказываютсяактивными.

Включение же последнего модуля вызывает отключениепервого, а также как следствие, всех последующих модулей, в томчисле и последнего.Включение всех модулей, кроме первого, осуществляется пологическому произведению двух сигналов: 1) от предыдущего модуля;2) от путевого выключателя, фиксирующего окончание шага,выполняемого по команде от предыдущего модуля. При этом релепромежуточных модулей переводятся в режим самоудержания, в товремя как для последнего модуля такая возможность отсутствуетПуск регистра и подача команды на выполнение первого шагаосуществляются по нажатию кнопки «Пуск» (S5), расположенной вцепи 1.

Вывод регистра в исходное состояние (обнуление) происходитпутем размыкания нормально замкнутого контакта в цепи включенияпервого модуля. Данный контакт принадлежит реле последнего модуля(контакт реле К5 в цепи 1).Если при включении очередного модуля формируется управляющийсигнал, противоположный по назначению уже имеющемуся наисполнительном устройстве сигналу, то последний должен быть снят.Поскольку отключение предшествующих модулей в рассматриваемомрегистре не предусматривается, то снятие ранее поданного сигналаосуществляетсявсоответствующемцепиуправленияисполнительным устройством (в нашем примере таким устройствомявляется электромагнитный привод Y1 пневмораспределителя).

Сэтой целью в данную цепь устанавливают размыкающий контакт релеактивизируемого модуля (в нашем случае — К2 в цепи 6).Переключающие регистры без отключения предыдущего модуляфункционируют более надежно по сравнению с регистрами, в которыхосуществляется отключение предыдущих модулей, и не требуютиспользования специальных реле с последовательным переключениемконтактных групп.2.9. Реализация сервисных функций в релейно-контактныхсистемах управленияПроцесс построения схемы, реализующей сервисные функции врелейно-контактных системах управления, основывается на тех жепринципах, которые используются при построении пневматическихСАУ.Перечислим наиболее часто применяемые сервисные функции,возможность реализации которых должна учитываться припроектировании управляющей системы:48· аварийное отключение системы;· выбор режима автоматического или ручного управления;· выбор режима непрерывного или единичного цикла.Аварийное отключение системы (режим аварийного останова)Существуют различные варианты реагирования исполнительныхмеханизмов на вывод системы автоматического управления в режимаварийного останова.

Рассмотрим некоторые из них.Например, для исполнительного механизма, выполняющего основнуюрабочую операцию в прессовом или штамповочном оборудовании,режим аварийного останова характеризуется немедленным отводомданного механизма, а также связанного с ним рабочего инструмента висходное положение (рис. 2.43).Рис. 2.43. Аварийный останов: возврат исполнительного механизма висходное положениеСхемное решение (на рис. 2.43 слева), реализующее немедленныйотводштокапневмоцилиндра,управляемогобистабильным(импульсным)5/2-пневмораспределителем,имеетнедостаток,заключающийся в том, что в режиме аварийного останова катушкаэлектромагнита Y2 находится под напряжением.Для различного рода вспомогательного оборудования (транспортеры,толкатели, укладчики и др.), в котором пневмоцилиндры расположены в49горизонтальнойплоскости,аварийноеотключениесистемыхарактеризуется остановом цилиндров с одновременным соединениемих рабочих полостей с атмосферой.

Это позволяет вручнуюперемещать исполнительные механизмы в нужном направлении и вудобной последовательности, если необходимо найти и устранитькакую-либо неполадку в системе (рис. 2.44).Рис. 2.44. Аварийный останов: отключение давления питанияРис. 2.45. Реализация выбора автоматического или ручного режимауправления50Выбор автоматического или ручного режима управленияПереход в режим ручного управления исполнительными механизмамиосуществляется путем переключения питания на дополнительнуюшину, сигналы от которой подаются через управляющие кнопки (S2 иS3) непосредственно на электромагнитные приводы исполнительныхраспределителей (рис.

2.46).Рис. 2.46. Схема реализации режима единичного или непрерывногоцикла без его предварительного выбораВыбор режима единичного или непрерывного циклаСуществует два варианта перевода системы в режим единичного илинепрерывного цикла: без предварительного выбора режима либо свозможностью осуществления такого выбора.В первом случае режим устанавливается в момент нажатиясоответствующей пусковой кнопки (рис. 2.46).Схема, представленная на рис. 2.47, допускает предварительныйвыбор режима.Выбор режима единичного или непрерывного цикла осуществляетсянажатием кнопок S4 и S3 соответственно, после чего цикл пускаетсяпо нажатию кнопки S5.51Схема реализации сервисных функцийВсе схемные решения, позволяющие реализовать ту или инуюсервисную функцию в отдельности, отражены в единой схеме,показанной на рис.

2.48.С целью пояснения данной электрической схемы покажем назначениезадействованных в ней путевых выключателей и реле.Реле обеспечивают:К1: кратковременный пусковой сигнал;К2: пусковой сигнал в режиме непрерывного цикла;КЗ: подачу пусковых сигналов в системупереключающий регистр);К4: прерывание непрерывного цикла.управления(наПутевые выключатели контролируют:S6: наличие деталей в рабочей позиции;S7: окончание последнего шага цикла;S8: наличие деталей в накопителе.Рис. 2.47. Схема реализации режима единичного или непрерывногоцикла с его предварительным выборомВ исходном состоянии система находится в режиме ручногоуправления.

При переходе в автоматический режим управления(кнопка S2) появляется возможность выбора режима единичного либонепрерывного цикла (кнопка S3). В обоих режимах пуск системыосуществляется кнопкой S4. В режиме непрерывного цикла реле К2находится в состоянии самоудержания (которое прерывается присрабатывании реле К4), что позволяет автоматически формироватьпусковой сигнал путем включения реле КЗ по окончании последнего52шага цикла (путевой выключатель S7). При нажатии на кнопкуаварийного останова S1 цепи управления обесточиваются.Рис.

2.48. Принципиальная электрическая схема, реализующаяосновные сервисные функции2.10. Электропневматические приводы с управлением отпромышленных логических кон троллеровРелейно-контактные схемы имеют характерный недостаток: любоеизменение силовой части привода или диаграммы егофункционирования приводит к необходимости пересмотраструктуры системы управления и состава технических средств САУ,что, в свою очередь, обусловливает дополнительные временные ифинансовые затраты.Начало промышленного производства и последовавшее затемширокое распространение микропроцессорных управляющихустройств — программируемых логических контроллеров (рис.2.49) — изменило традиционные подходы к проектированиюсистем управления.Наличие в ПЛК программного управления позволяет относительнолегко и быстро вносить изменения в программы работытехнологическогооборудования,чтопридаетгибкостьпроизводственным процессам.

В связи с применением ПЛК центртяжести работ по проектированию управляющего устройства53перемещается из области схемотехники в сферу алгоритмизациизадач управления, а сам процесс проектирования сводится квыбору типа контроллера и его программированию.Рис. 2.49. Программируемый логический контроллер (ПЛК)Микропроцессоры и микроЭВМ доступны по цене. Они имеют малыегабариты и массу, благодаря чему могут быть встроены в различныемашины и механизмы (рис. 2.50).

При этом обеспечиваются болеевысокие показатели качества работы системы в целом.Рис. 2.50. Схема коммутации ПЛК543. Пример проектирования схемы управления пневмоцилиндра3.1. Варианты заданийВарианты заданий назначаются преподавателем в соответствии сдвумя последними цифрами в зачетке студента.Две последние цифры в зачетке надо перевести в двоичноесемиразрядное Х6Х5Х4Х3Х2Х1Х0 (от нулевого до шестого разрядов)слово.· Нулевой разряд Х0 определяет выбор типа распределителя:0 – с электромагнитным управлением (с двумя электромагнитами)1 – с электромеханическим управлением (с электромагнитом ипружиной)· Первый разряд Х1 определяет выбор типа датчиков:0 – бесконтактные датчики1 - контактные датчики· Второй разряд Х2 определяет наличие сервисных функций:(включение/выключение цикла)0 – без сервисных функций1 – с сервисными функциями· Третий разряд Х3 определяет наличие регулирования прямойскорости (выдвижения штока):0 – регулирования скорости нет1 - регулирование скорости есть· Четвертый разряд Х4 определяет наличие регулированияобратной скорости (задвижения штока):0 – регулирования скорости нет1 - регулирование скорости есть· Пятый разряд Х5 определяет наличие ограничения цикловперемещения штока пневмоцилиндра:0 – ограничения циклов нет1 - ограничение циклов есть· Шестой разряд Х6 определяет наличие ограничения времениработы пневмоцилиндра:0 – ограничения времени работы нет1 - ограничение времени работы есть553.2.