Гл6-7-8_07 (1028409), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Р азличные принципиальные схемы отображают и связи различных типов. На прин­ципиальных электрических схемах изображаются проводники, при этом не выделялся вид сигнала, информационный или энергетический. На кинематических схемах указаны кине­матические связи. Наша задача - отразить связи трех типов: материальные, энергетические и информационные потоки между элементами.

В принципиальных электрических схемах связи бывают яв­ные, когда линия связи явно соединяет взаимодействующие эле­менты и именованные, когда у элементов изображаются стрелки, над которыми указывается имя связи. При этом считается, что все связи с одинаковыми именами соединены. При выборе имени связи стремятся отобразить ее смысл, например «+5В» или «I_Dd» (ток датчика давления). Такие именованные связи упрощают чтение схемы, особенно если по имени легко опознаются возможные або­ненты. Множественные гибкие связи удобно изображать шинами. Пример изображения шины показан на рис. 7.8, это способ повыше­ния наглядности схемы.

Линии питания микросхем на принципиальных электриче­ских схемах (энергетические потоки) не изображают, а составляют таблицы питания, в которых указываются наименования линий питания, символические обозначения питаемых элементов и номер вывода, к которому питание подключено.

В технологической машины связи элементов удобно изображать подобно имено­ванным связям принципиальных электрических схем. Для выявления требований к раз­личным подсистемам и элементам машины и четкого определения их энергетического и информационного интерфейса в КПС должны быть введены таблицы связей или таблицы взаимной привязки подсистем механики, энергетики и управления. Рассмотрим пример такой таблицы.

В столбце «Обозначение» указывается символическое имя связи (потока), в столбце «Наименование» - имя связи, в столбце «Код» - идентификатор типа связи (потока), в столбце «Уровень» - характеристики потока, в столбце «Адрес» - идентификатор элемента, с которым осуществляется связь.

Следует обратить внимание на выбор обозначения потока. Дело в том, что таблицы связей элементов нами в дальнейшем будут постоянно использоваться в работе над проектом при постановке технических заданий на различные подсистемы и элементы машины. Нам придется выделять различные связи элементов, группировать их по отношению к элементам, видам связи, уровням и т.п. Например, чтобы выявить требования с системе электропитания придется от КПС механики следует собрать все потоки электроэнергии, рассортировать их по уровням, просуммировать токи потребителей каждого уровня. Это удобно будет делать средствами Excel или Word, если первоначально в обозначения и другие столбцы таблицы связей заложены некоторые правила, позволяющие вести сортировку и отбор.

Обозначения пневмопотоков целесообразно начинать с символа “P” – давление или “V” - воздух, электрических связей –“U”. Информационные потоки в процессе разработки превратятся в интерфейсные переменные управляющей программы. Рекомендуем в обозначении информационных потоков вводить три части. Первая – вид сигнала:

am – аналоговое управление (analog management);

ac – аналоговый контроль (analog control);

dm – дискретное управление (discrete management);

dc – дискретный контроль (дискретный контроль).

Вторая часть – имя элемента, с которым связан поток. Его следует взять из перечня элементов. Третья часть обозначения нужна только для дискретных контролируемых или управляющих сигналов и показывает состояние элемента при единичном значении сигнала (потока). Тогда обозначение потока будет удобно использовать в качестве интерфейсной переменной и программа будет легко читаться.:

if dc_KL1_on=1 - если клапан 1 открыт;

if dc_KL1_off=1 - если клапан 1 заткрыт;

dm_KL1_on:=1 - клапан 1 открыть;

dm_KL1_off=1 - клапан 1 заткрыть.

Материальные потоки принято кодировать символом «М», энергетические симво­лом «Э», информационные, в зависимости от вида сигнала: АК – аналоговый контроль, АУ- аналоговое управление, ДК – дискретный контроль, ДУ – дискретное управление. Прочие информационные сигналы, которые явно трудно отнести к какому либо из четы­рех перечисленных видов – просто символом «И». Подчас бывает трудно определить ха­рактер сигнала. Например, сжатый воздух может использоваться как носитель энергии в пневмоприводах или как технологическая среда, а может и передавать информацию там, где использование электрических цепей опасно. Не будем делать из этого особых про­блем. Если поток совершает работу – он энергетический, если это поток заготовок или технологическая среда – материальный, передает информацию - информационный. Иден­тификатор кода сигнала имеет вспомогательное значение, он нужен для сортировки таб­лиц и выделения из нее различных строк, например, только информационных сигналов для составления технического задания на систему управления и т.п. С учетом этого и про­изводите кодирование сигналов.

Уровень сигнала определяет характеристики потока и согласует обмен и взаимо­действия элементов. Он важен при составлении технических заданий на элементы сис­темы, поэтому относитесь к описанию уровней ответственно, именно исходя из требова­ний к элементам. Например, если для какого либо элемента требуется стабилизированное напряжение питания, помимо значения напряжения и тока (мощности) укажите и допус­тимый уровень пульсаций. Многие уровни сигналов нормированы и стандартизованы де юре или де факто. Так, стандартизованы сигналы по каналу или Ethernet, сигналы ТТЛШ-логики. В таких случаях в столбце «Уровень» и указывают RS-232.

Не разрывайте и не именуйте связи там, где это не нужно. Задание и именование связей - инструмент для формирования четких требований и четких интерфейсов элемен­тов системы. Если на комплексной принципиальной схеме Вы изображаете какой либо прибор, поставляемый в комплекте с первичным преобразователем, не следует разрывать их и рассматривать отдельно. У Вас других проблем полно, а тут еще, какие напряжения в кабеле, соединяющем манометрическую лампу ПМТ-6 и прибор ВИТ-3? Пусть это оста­нется внутри черного ящика.

Столбец «Адрес» также будет полезен для согласования интерфейсов различных элементов, указывайте в нем символическое обозначение элемента, к которому направлен данный поток.

Эта таблица составляется отдельно сначала для КПС механики и служит заданием на разработку КПС энергетики и КПС управления, поскольку энергавтоматика и управле­ние обязаны обеспечить целевые механизмы всеми необходимыми для их функциониро­вания энергетическими и информационными сигналами и потоками. Затем прорабатыва­ется структура системы энергообеспечения, которая для своей работы потребует дополни­тельных информационных управляющих и контролирующих сигналов. Перечень всех ин­формационных потоков служит основой для проработки структуры системы управления, которая может потребовать корректировки системы энергообеспечения, поскольку сама требует питания. Естественно, все потоки между системами и элементами должны быть согласованы по уровню. Это может потребовать введения дополнительных элементов в каждую из них.

Примеры КПС приведены в Приложении. Сначала они смотрятся страшно, но все начиналось с простейших квадратиков и стрелок и только в процессе работы приобрело такой пугающий вид. Дорогу осилит идущий, постарайтесь преодолеть болезнь чистого листа и помните, что штурмом КПС не взять, даже если у Вас есть аналоги. Только кро­потливая работа и увязка элементов и потоков дадут необходимый результат и Ваш лист будет соответствовать приведенному в начале кафедральному стандарту на КПС.

Нам придется много работать с перечнями элементов и потоков, связывающих их, уточнять и изменять их в процессе разработки КПС. Для такой работы ACAD представ­ляет очень удобный инструмент – блоки с атрибутами. Можно создать блоки с видимыми и невидимыми атрибутами типа «Элемент» и типа «Поток». Тогда у Вас появится возможность собирать атрибуты требуемого типа в в виде текстовых файлов либо файлов Excel в форме таблиц «Перечень элементов» и «Перечень потоков» и мспользовать все средства Excel и Word для работы с ними.

В примерах КПС, приведенных в приложении именно так и сделано. Активизируйте файл НОВ-2АГИ ФС.dwg из Приложения 1 и запустите ACAD. Наберите команду «Attedit» и выберите один из потоков. Вы увидите его характеристики в виде таблицы, как показано на рис. 7.9. Например, для потока dc_KV5_on:

Рис. 7.9.

Это был пример выбора блока типа «Поток». Подобным образом можно редактировать и определять атрибуты блоков типа «Элемент». При этом атрибуты НАИМЕНОВАНИЕ являются видимыми и отображаются на чертеже. Остальные атрибуты скрыты и не загромождают чертеж.

Командой «собрать атрибуты» «Attext » все видимые и невидимые атрибуты блоков выбранного типа можно собрать в текстовый файл в виде таблицы и Вы получите удобные для последующей обработки перечни элементов и перечни потоков. Шаблон соответствующей таблицы при этом следует указать. Это файлы Элемент.blk и Поток.blk приведенные в Приложении 1.

Таким образом удается связать описания и изображения элементов и их структуры в одном документе, комплексной принципиальной схеме машины КПС.

Потом из рабочих таблиц можно сформировать перечень элементов ПЭ, перечень потоков (сигналов) ПС, если нужно, перечень (ведомость) комплектующих ВК и т. п.

1. Основной целью разработки КПС, отражающей обобщенную структуру техноло­гической машины, является подготовка широкого фронта работ для дальнейших этапов проектирования и накопление опыта проектирования оборудования сход­ного технологического назначения. По ней будут выпущены необходимые мон­тажные, отдельные электрические, гидравлические и другие схемы, завершающие этап эскизного проектирования и позволяющие осуществить сборку и монтаж там, где можно обойтись без сборочных чертежей.

2. Порядок разработки КПС. Сначала разрабатывается система целевых механиз­мов машины и формируется набор материальных, энергетических и информацион­ных потоков, которые необходимы для функционирования каждого механизма машины и системы в целом. Состав системы энергообеспечения будет определен набором тех энергетических потоков, которые следует подвести к целевым меха­низмам и отвести от них, чтобы они нормально функционировали. В совокупности система целевых механизмов (механика машины) и система энергообеспечения (энергетика машины) определяют тот набор входящих и выходящих сигналов, ко­торые подлежит обрабатывать системе управления.

3. Комплексная принципиальная схема машины ФС дополняется перечнем элементов, оформленном в виде таблицы на листе КПС, либо в виде отдельного документа ПЭ и описанием интерфейса комплектующих элементов ОЭ, достаточным, чтобы элемент был встроен в конструкцию и связан необходимыми материаль­ными, энергетическими и информационными потоками. Для оригинальных элемен­тов и подсистем КПС дополняется техническими заданиями на них ТЗ с присвое­нием иерархического идентификационного номера и четким описанием всех ин­терфейсов.

4. В процессе проработки КПС должны быть согласованы по уровню и протоколу все внешние и внутренние материальные, энергетические и информационные по­токи технологической машины.

Вопросы к экзамену.

1. Ресурсная модель технологической машины. Назначение и состав.

2. Комплексная принципиальная схема исполнительных механизмов. Назначение и состав. Примеры из проекта.

3. Разработка комплексной принципиальной схемы исполнительных механизмов, подбор датчиков и требования к их описанию. Примеры из проекта.

4. Увязка потоков в системе целевых механизмов, системе энергообеспечения и управления. Что дает и для чего нужно. Примеры.

5. Выдача технического задания и технического предложения на построение системы энергообеспечения. Пример из проекта.

Характеристики

Список файлов книги