Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 43

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

Текст из файла (страница 43)

Из таких модулей можно формировать блоки-комплексы и в соответствии с этой идеологией обеспечить экономичную технологию проектирования компьютерных систем управления любыми АТК. Анализируя функциональные особенности технологического оборудования, в котором активно используются электромеханические системы, можно все его разнообразие свести к следуюшим типовым группам оборудования: предназначенное для физической и химической переработок вещества и содержащее энергоемкие однодвигательные электро- приводы с продолжительным режимом работы (насосы, компрессоры, вентиляторы, мельницы, дефибреры, смесители, центрифуги и др.); металло-, дерево- и камнеобрабатывающие станки; прокатное, кузнечное, прессовое и штамповочное; резательное (гильотинные, барабанные, летучие ножницы, дисковые и ленточные пилы, резательные станки и др.); горнодобывающее (роторные и ковшовые экскаваторы„угледобываюшие машины, буровое оборудование и др.); предназначенное для транспортирования и обработки гибких материалов; промышленные манипуляторы и роботы; 204 транспортное и подъемно-транспортное (краны, транспортеры, конвейеры„рольганги, монорельсы, лифты, электротранспорт и лр.); контрольно-испытательное (измерительные машины, испытательные стенды, имитаторы и др.); мониторинговое (телевизионные системы наблюдения за технологическим процессом, телескопы, радиотелескопы, оптические системы космического наблюдения и др.).

В каждой группе вьщеляются типовые функциональные модули- агрегаты, для которых формируется библиотека программных моделей и программных блоков, реализующих алгоритмы управления. Рассмотрим типовые функциональные модули оборудования, предназначенного для транспортирования и обработки гибких материалов. Упрощенные функциональные схемы систем управления агрегатами приведены на рис. 4.1, а...з. В общем случае системы могут иметь л приводов, но для простоты на рис. 4.1 показаны лва привода. Имеются следующие типовые функции управления: 1) управление соотношением моментов нагрузки электроприводов, имеющих механическую связь (см.

рис. 4.1, а). Выполняется относительно ведущего электропривода, замкнутого по скорости или положению. Возможны каскадное, независимое и комбинированное управления; 2) управление скоростью и соотношением скоростей (см. рис. 4.1, 6). Выполняется аналогично функции «1»; 3) управление положением и соотношением положений электроприводов, имеющих механические взаимосвязи (см. рис. 4.1, в). Выполняется по разности скоростей и положений; 4) одновременное управление соотношением скоростей и положений (см. рис. 4.1, г), применяемое в агрегатах прокатного производства.

Объединяет функции «2» и «3»; 5) управление соотношением скоростей и натяжений (усилий) (см. рис. 4.1, д). Выполняется дополнением функции «2» задачами управления натяжениями; б) управление скоростями и натяжениями с реализацией тормозных режимов электроприводов на сматывающих устройствах, управление натяжением в зоне обработки полотна и линейной скоростью в наматывающем устройстве (см.

рис. 4.1, е); 7) управление технологическими переменными через положение исполнительных механизмов (см. рис. 4.1, ж). Содержит функции «4» с дополнением транспортного запаздывания; 8) управление технологическими переменными через скорости исполнительных механизмов (см. рис. 4.1, з). Имеет те же особенности, что и функция «7»; 9) управление технологическими переменными через переменные электроприводов (скорости, положения и др.) и переменные 205 исполнительных устройств иного вида (давление, температура, подача эмульсий и др.) (см.

рис. 4.1, ж, з). Эти функции и способы их реализаций далее будут рассмотрены более подробно. На рис. 4.1 БУМ, БУС, БУП, БУН, БУТл — соответственно блоки управления моментом, скоростью, положением, натяжением, толщиной„РС, РП, РН, РСС, РСП вЂ” регуляторы соответственно скорости, положения, натяжения, синхронизации скоростей, синхронизации положений; ЗС вЂ” задатчик скорости; ДТл — датчик толщины; ДН вЂ” датчик натяжения. В АТК разного производственного назначения могуг использоваться любые сочетания типовых функциональных модулей. В соответствии с изложенным имеется возможность создания базы программных моделей типовых механизмов и технологических агрегатов, а также программных блоков, реализукицих алгоритмы управления механизмами и агрегатами, которые обеспечивают решения следующих задач: отработку алгоритмов управления механизмами, агрегатами и комплексами с имитацией основных технологических режимов; подготовку программного обеспечения компьютерных систем управления конкретными объектами на основе базы программных блоков; исследование возможностей использования типовых компьютерных средств автоматизации для реализации гибко программируемых систем управления механизмами, агрегатами и комплексами.

Типовые модули процессов в сочетании с типовыми приводными модулями позволяют иметь готовые модели ряда технологических процессов и проектировать полный комплект средств автоматизации для каждого из ннх. При этом резко сокращаются затраты на проектирование и время, отводимое лля проектных изысканий. 4.2.

Системы управления оборудованием 4.2.1. Координированное управление механизмами в составе технологического агрегата Для координированного управления механизмами применяются различные алгоритмы управления по времени, состоянию объекта, готовности, определенной последовательности работы, шаблону.

В первом случае на выполнение технологического процесса отводится определенный промежуток времени, устанавливаемый и распределяемый между отдельными участками процесса в соответствии с предварительным расчетом. При этом формируется 207 временная диаграмма работы механизма в составе агрегата. Временная диаграмма в виде таблицы граничных значений заносится в управляющую программу технологического контроллера (КТ), который в заданное время выдает управляющие воздействия на изменение режима работы соответствующего электро- привода.

Время работы электропривода фиксируется таймером или счетчиком. Во втором случае движение механизмов осуществляется в зависимости от выходных координат электроприводов. Примером может служить сисгема поддержания заданной подачи на оборот шпинделя в токарных, сверлильных, фрезерных и других станках. Такие технологические агрегаты содержат электроприводы главного движения и электроприводы подачи. Управляющие воздействия для электроприводов формируются по определенным законам управления, зависящим от режима их работы. Системы управления электроприводами манипулятора обеспечивают движение исполнительного органа (ИО) — схвата — по заданной пространственной траектории посредством управления движением отдельных звеньев манипулятора. Каждое звено оснащается электроприводом и датчиками ддя контроля перемещений.

Управляющие воздействия на включение, отключение электропривода или изменение режима его работы могут подаваться в моменты достижения технологической готовности. Технологическая готовность определяется, например, перемещением ИО в заданное положение либо достижением заданного уровня технологического параметра (давления, массы, состава смеси веществ и т.и.) благодаря действию ИО. Технологическую готовность контролируют при помощи различных датчиков. Например, в системе управления лифтом вначале работает электропривод лебедки, а после срабатывания датчика этажности, управление передается на привод открытия дверей лифта.

Электроприводы технологических агрегатов также могут включаться и отключаться в определенной последовательности, осуществляя на каждом участке технологического процесса движение ИО машин с требуемыми скоростями в нужном направлении. В некоторых технологических агрегатах применяют системы управления по шаблону (копировальные системы). Программа перемещения ИО машины задается при помощи различного рода копиров, например плоских шаблонов, очертания которых точно соответствуют требуемым траекториям движения ИО.

По контуру шаблона движется щуп датчика, жестко соединенного с ИО. Последний по двум взаимно-перпендикулярным направлениям перемещается следящим электроприводом с двумя двигателями (по одному на каждое направление). На вход системы управления следящего привода подается сигнал, пропорциональный отклонению 208 щупа от контура шаблона (сигнал ошибки). Один из двигателей при этом создает движение щупа и ИО вдоль контура шаблона, второй двигатель отрабатывает сигнал ошибки.

4.2.2. Средства управления агрегатами Исходя из задач управления, рассмотренных выше, современные системы автоматизации включают в свой состав вычислительные средства (ВС) различного типа, к которым относятся: промышленные компьютеры, технологические контроллеры, однокристальные микроконтроллеры, встраиваемые одноплатные компьютеры.

Характеристики

Список файлов книги