Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 45
Текст из файла (страница 45)
4.2 личных конструкций, ручные 212 манипуляторы типа «джойстик», кнопки управления (например, панель управления в лифте), педали и т.д. Командоаппарат непосредственно связан с контроллером. Принцип действия ручного манипулятора типа «джойстик» (рис. 4.2) (55) заключается в следующем: при его перемещении на пульте управления меняется напряжение на регулируемом элементе командоаппарата, что фиксируется технологическим контроллером. В зависимости ст решаемой для каждого класса машин управленческой задачи контроллер обрабатывает входную информацию по определенному алгоритму, сравнивает ее с предварительно запрограммированными параметрами и вырабатывает необходимые управляющие сигналы, отображаемые на индикаторах панели информации или выдаваемые на электроприводы исполнительных органов.
4.2.3. Программное обеспечение средств управления Программирование алгоритмов управления но времени [391. Автоматическое управление в функции времени является одним из наиболее распространенных способов управления в дискретной автоматике. Алгоритм такого управления можно представить в виде двух частей: алгоритма формирования последовательности интервалов времени; алгоритма управления исполнительными устройствами в соответствии с интервалами времени. Формирование последовательности интервалов времени выполняется с использованием устройств создания выдержек времени (реле времени или таймеров) или счетчика последовательности импульсов заданной длительности. В программируемых контроллерах предпочтительнее использовать первый способ. Во-первых, программирование контроллеров допускает введение большого количества программных таймеров.
Во-вторых, такой подход удобнее при отладке системы управления и коррекции значений интервалов времени. Рис. 4.3 213 ск Т!М2 ИО Последовательность интервалов време- ни формируется последовательностью тай- М, меров„которые составляют генератор интервалов времени (ГИВ). Программная реализация ГИВ на языке релейно-контактРис. 4.4 ных схем приведена на рис. 4.3. В рассматриваемой программе используются таймеры с задержкой на включение. Управляющий бит Запуск в общем случае может представлять собой достаточно сложную логическую функцию, зависящую от разных сигналов управления, в том числе и от флагов таймеров, составляющих ГИВ. При установке бита Запуск в единичное состояние (ОМ) таймеры последовательно формируют интервалы времени, а при установке в нулевое состояние (ОРР) все таймеры сбрасываются в течение одного цикла сканирования программы. Бит Запуск имеет нулевой интервал времени от начала запуска ГИВ.
Управляющие сигналы на исполнительные устройства формируются в функции состояния бита Запуск и флагов таймеров ГИВ. Например, в программе, приведенной на рис. 4.4, бит ИО (исполнительный орган) включается при установке бита Запуск в состояние ОХ и выключается после отработки таймера Т1М2, а также включается после отработки таймера Т1М; и выключается после отработки таймера Т1М,; Программирование алгоритмов управления по состоянию объекта. Для управления по состоянию объекта необходимо иметь информацию об этом состоянии. Поэтому при разработке таких систем обязателен выбор датчиков. Количество датчиков и объем поставляемых ими данных должны быть достаточными для получения полной информации об объекте, необходимой для решения конкретных задач управления.
Можно выделить два способа управления по состоянию объекта: последовательность действий (состояний объекта) жестко определена, и информация датчиков позволяет контролировать окончание действия или переход объекта в новое состояние, каждое новое действие начинается после окончания предыдущего; выбор нового действия (состояния объекта) определяется текущими значениями параметров, каждое новое действие начинается после того, как выполнятся необходимые для этого условия. Первый способ называют также программным, а последовательность действий объекта, которая реализуется при этом управлении — программой.
В общем случае управление может включать в себя оба способа, например в программе учитывается состояние параметров, в зависимости от которого потребуется та или иная последовательность действий. 214 Алгоритм жесткого последовательного управления. Автоматическое управление в функции состояния объекта при жесткой последовательности операций также является одним из распространенных способов управления в дискретной автоматике. Последовательность операций может выполняться однократно по одной команде или повторяться многократно в повторяющихся циклах.
Алгоритм такого управления можно представить в виде двух частей: алгоритм формирования последовательности действий или шагов управления (отдельных операций, выполняемых в объекте управления); алгоритм управления исполнительными устройствами в соответствии с шагом управления. Последовательность шагов (отдельных операций, выполняемых в объекте управления) формируется с использованием датчиков состояния объекта, которые информируют систему управления об окончании текущей операции.
Факт окончания предыдущей операции является необходимым условием начала следующей. Различные шаги управления могут использовать одни и те же датчики или исполнительные устройства, поэтому необходимо фиксировать шаги. В этом случае работа датчиков на последующих шагах не влияет на предыдущие и, соответственно, на управляемые ими исполнительные механизмы.
Для этого в программе каждый шаг управления связывается с битовой переменной (признаком шага), которая в момент активизации шага устанавливается в единичное состояние ОМ. Таким образом, последовательность действий в объекте управления формируется программой, которая генерирует ряд шагов, последовательно устанавливая связанные с ними биты. По окончании последнего шага все признаки шагов сбрасываются.
Если цикл необходимо повторить, то последний шаг должен опять запустить програм- у му последовательности шагов. Управление исполнительными механизмами В определяется текущим шагом. Действие указывается для того механизма, который на этом шаге Ю включается или выключается. Исходя из этого, формируется функция управления исполнительными устройствами: для каждого устройства определяется шаг, на котором оно включается или Я' выключается. Алгоритм гибкого управления но состоянию А объекта. Для систем дискретного автоматического управления объектами с конечным числом состояний, у которых алгоритм перехода из одного состояния в другое определяется значениями пара- Рис.
4.5 215 метров объекта и не имеет жесткой последовательности, могут быть использованы известные алгоритмы цифровых автоматов, например автомата Мура. Блок-схема автомата Мура представлена на рис. 4.5, где г'— вектор выхода, Я вЂ” вектор текущего состояния, Я' — вектор нового состояния, Х вЂ” вектор входа,  — функция выхода, М— память, А — функция перехода.
Если алгоритм управления конкретным объектом строится на основе алгоритма автомата Мура, то векторы имеют конкретное содержание. Вектор выхода Уопределяет совокупность сигналов управления на исполнительные устройства объекта управления. Векторы состояния Я и Я* отражают режимы работы объекта и его отдельных частей. Вектор входа Хсоответствует совокупности внешних сигналов управления, влиянию возмущающих воздействий на объект управления и состоянию текущих параметров самого объекта управления.
4.3. Состав и свойства систем управления оборудованием, предназначенным для физической и химической переработки вещества 4.3.1. Характеристика оборудования и электроприводов Нагветатели. Общие сведения о нагнетателях и их характеристики. Машина, в которой происходит преобразование механической работы в механическую энергию жидкости, воздуха или газа, называется нагнетателем. К нагнетателям относятся насосы и воздуходувные машины, которые широко применяются на промышленных предприятиях, в коммунальном и сельском хозяйстве и т.д. Воздуходувные машины служат для повышения давления и подачи воздуха или другого газа.
В зависимости от степени сжатия воздуходувные машины разделяют на вентиляторы и компрессоры. Мощности электродвигателей этих механизмов колеблются от долей единиц до десятков тысяч киловатт. Нагнетатели классифицируются по принципу действия и конструкции: объемные нагнетатели работают по принципу вытеснения, когда давление перемещаемой среды повышается в результате сжатия. К этой группе относят возвратно-поступательные (диафрагменные, поршневые) и роторные (аксиально- и радиально-поршневые, шиберные, зубчатые, винтовые и т.п.) насосы; динамические нагнетатели работают по принципу силового воздействия на перемещаемую среду. К этой группе относят лопастные (радиальные, центробежные, осевые) нагнетатели и нагнетатели трения (вихревые, дисковые, струйные и т.п.).
216 Насос — устройство, служащее для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) жидкости в результате сообщения ей энергии. Насос преобразует механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление.
По назначению насосы классифицируют на следующие группы: коммунального и промышленного водоснабжения, погружные для подачи воды или нефти из скважин, циркуляционные, питательные, водоотлива, для транспортировки нефти и других продуктов. Насосы, как правило, работают в режимах длительной нагрузки, нарабатывая за год большое количество часов; нагрузка на валу приводного двигателя нормальная, перегрузок не возникает. Наиболее совершенным способом регулирования подачи насосов является изменение частоты вращения их двигателей, диапазон регулирования которой обычно невелик; широкое регулирование требуется лишь в отдельных случаях.
Вентилятор — воздуходувная машина, предназначенная для подачи воздуха или другого газа под давлением до 15 кПа при организации воздухообмена. Мощные вентиляторы имеют большой момент инерции, что затрудняет их пуск. В некоторых случаях требуется применение электрического торможения для быстрой остановки рабочего колеса. Вентиляторы в отличие от других нагнетателей всегда работают на сеть без противодавления, вследствие чего зависимость момента статического сопротивления на валу приводного двигателя от частоты вращения носит квадратичный характер, а подводимая к вентилятору мощность без учета потерь на трение в подшипниках пропорциональна кубу скорости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
