Intuitiivne meetod juhtimisskeemide koostamiseks

Intuitiivne meetod – juhtimisskeemide väljatöötamise meetod, mis põhineb erinevates projekteerimisorganisatsioonides erinevate mehhanismide automatiseerimisel omandatud kogemustel. See põhineb disaineri insener-intuitsioonil.

Seda meetodit saab suurepäraselt valdada ainult see, kes on kogu varasema kogemuse omaks võtnud ja omab teatud võimeid skeemide koostamiseks, kes suudab abstraktselt mõelda ja loogiliselt arutleda. Vaatamata selle keerukusele kasutab enamik elektrikonstruktoreid intuitiivset meetodit laialdaselt.

Näiteks kaaluge tõukehoova lihtsustatud kinemaatilist diagrammi (joonis 1). Kui ratas 5 pöörleb päripäeva, pöörab hoob 4 kangi 1 ümber telje O, sundides seeläbi jalatsi 3 koos kangiga 2 ümber nihkuma. Ratta 5 edasise pöörlemise korral muutub kangi 1 liikumissuund ja jalats naaseb algsesse asendisse, mille järel mootor peab seisma.

Riis. 1. Kangi tõukuri juhtimise skemaatiline diagramm

Vaadeldav mehhanism on tüüpiline tõukeseadme esindaja.Esimeses tsüklis on mehhanism sisse lülitatud ja töötab. Teises mõõdus see ei tööta. Tsüklit, milles mehhanism ei tööta, nimetatakse nulliks. Kuigi jalats on täielikult edasi-tagasi liikuv (edasi ja tagasi), saab tõukejõuks kasutada mittepööratavat elektrimootorit.

Kangi-kolb elektrimootori juhtimisahel koosneb kahest osast (joonisel 1 on need eraldatud punktiirjoonega): toiteahelast ja juhtahelast.

Mõelge toiteahela elementide otstarbele. Kolmefaasiline vool antakse QS-lülitile, mis katkestab elektrimootori toiteallika remondi või magnetkäiviti kahjustamise korral. Seejärel voolab vool läbi kaitselüliti, mille QF vabastus on diagrammil näidatud. See on ette nähtud ajami kaitsmiseks ja lahtiühendamiseks lühisvoolude korral. Magnetstarteri KM põhikontaktid lülitavad sisse või välja elektrimootori M mähise.

Termoreleed KK1 ja KK2, mille kütteelemendid on näidatud toiteahelates, on mõeldud elektrimootori kaitsmiseks pikaajaliste ülekoormuste eest:

Juhtimisskeem toimib järgmiselt. Käivitusnupu SB1 vajutamisel on magnetkäiviti KM mähis pingestatud ja seetõttu on KM toiteahela kontaktid suletud ja elektrivool siseneb mootori mähisesse. Mootori rootor pööratakse ja trummel hakkab edasi liikuma. Samal ajal eemaldub see piirlüliti SQ kangist ja selle kontaktid on suletud.

Kui käivitusnupp SB1 vabastatakse ja selle kontaktid avanevad, saab magnetkäiviti KM mähis toidet piirlüliti SQ kontaktide kaudu.Pärast edasi- ja seejärel tagasiliikumist vajutab kolb piirlüliti SQ hooba, selle kontaktid avanevad ja KM-i mähis lülitub välja. See põhjustab toiteahela KM-kontaktide avanemise ja elektrimootori seiskamise.

Vaadeldav ahel sisaldab toite- ja juhtimisahelaid. Edaspidi arvestatakse ainult kontrolliskeemidega.

Funktsiooni järgi, st. eesmärgi järgi võib kõik ahela töös osalevad elemendid jagada kolme rühma: juhtkontaktid, vaheelemendid ja täitevelemendid.

Juhtkontaktid on elemendid, millega antakse käske (juhtnupud, lülitid, piirlülitid, primaarmuundurid, releekontaktid jne).

Vaheelementide nimetus näitab, et need asuvad juht- ja täidesaatva elementide vahel. Relee-kontaktahelates hõlmavad need ajareleed ja vahereleed ning mittekontaktsetes ahelates — loogika väravad.

Täitevelemendid on täidesaatvad mehhanismid. Juhtahelate väljatöötamisel ei kasutata aga mitte ajamimehhanisme endid (elektrimootoreid või kütteelemente), vaid neid sisaldavaid seadmeid, s.o. magnetkäivitajad, kontaktorid jne.

Kõik juhtkontaktid jagunevad vastavalt oma funktsionaalpõhimõttele viide tüüpi: kontakti käivitamine lühikese toiminguga (PC), kontakti käivitamine pika toiminguga (PD), kontakti katkestamine lühikese toiminguga (OK), kontakti katkestamine pika toiminguga (OD). ), start-stopp kontakt (tarkvara). Neid kontakte nimetatakse peamisteks.

Tsüklogrammid kõigi tüüpiliste kontaktide töö kohta tsükliliste mehhanismide juhtimisel on näidatud joonisel fig. 2.

Riis. 2.Juhtkontaktide tsüklogramm

Kõik viiest kontaktist hakkavad tööle (sulguvad) ja lõpevad (avanevad) teatud ajahetkedel. Niisiis alustavad käivituskontaktid tööd koos töötakti algusega, YAK-kontakt aga lakkab töötamast töötakti ajal, OD — pausi ajal ehk erinevad üksteisest ainult väljalülitamise hetkedel ( avamine).

Peatuskontaktid, mis erinevalt käivituskontaktidest lakkavad töötamast samaaegselt töökäigu lõppemisega, erinevad kaasamise (sulgemise) hetkede poolest. Peatuskontakt OK alustab tööd töökäigu ajal ja kontakt OD pausi ajal. Ainult tarkvara kontakt alustab oma tööd koos töökursuse algusega ja lõpeb selle lõpuga.

Vaadeldava viie põhikontakti abil on võimalik saada neli täitev- ja vaheelementide juhtimise skeemi, mida nimetatakse tüüpilisteks skeemideks (joonis 3).

Riis. 3. Tüüpilised juhtimisskeemid täitev- ja vaheahelatele

Esimesel tüüpilisel vooluringil (joonis 3, a) on ainult üks tarkvara juhtkontakt. Kui see on suletud, siis läbib täiturmehhanismi X elektrivool ja kui see on avatud, siis voolu ei voola. PO kontaktil on oma tähendus ja kõiki teisi kontakte tuleb kasutada paarikaupa (start ja stop).

Teisel tüüpilisel vooluringil on kaks pideva tegevusega juhtkontakti: PD ja OD (joonis 3, b).

Kolmas tüüpiline vooluahel koosneb arvuti käivituskontaktist ja seiskamiskontaktist OD, lisaks juhtkontaktidele peaks see vooluahel sisaldama blokeerivat kontakti x, mille kaudu täiturmehhanism X jätkab voolu saamist ka pärast käivituskontakti saamist. arvuti avatakse (joonis 3, c).

Neljas tüüpiline skeem põhineb kahel lühiajalisel kontaktil: käivitage arvuti ja lõpetage OK, ühendatud paralleelselt (joonis 3, d).

Antud neli tüüpilist skeemi võimaldavad (justkui kuubikutest) koostada keerulisi paralleeljada skeeme kontaktide juhtimiseks. Nii näiteks põhineb vaadeldav kangi juhtimisskeem (vt joonis 1) neljandal tüüpilisel skeemil. See kasutab lühiajalise käivituskontaktina surunuppe SB1 ja lühiajalise seiskamiskontaktina SQ piirlülitit.

Intuitiivse meetodi abil juhtimisskeemi koostamisel on vaja õigesti määrata juhtkontakti tüüp, see tähendab selle toimimise kestus.

Vaatleme näidet juhtimisskeemi väljatöötamisest, kasutades tüüpilisi skeeme kasutades intuitiivset meetodit.

Olgu vaja välja töötada poolautomaatne seade induktiivpooli juhtimiseks ja paigaldise pihustamise seade, mis on mõeldud toote kõrgsagedusvooludega soojendamiseks ja seejärel veejugadega jahutamiseks. Toote kuumutamise aeg induktiivpoolis on 12 s ja jahutusaeg 8 h. Toode paigaldatakse käsitsi induktiivpoolisse.

Esiteks analüüsime poolautomaatse seadme tööd ja määrame kõik täitev- ja vaheelemendid. Töötaja paigaldab toote käsitsi induktiivpoolisse ja vajutab käivitusnuppu.Sel hetkel lülitub induktiivpool sisse ja algab toote kuumutamine. Samal ajal peaks ka ajarelee sisse lülituma, võttes arvesse kütteaega (12 s).

See ajarelee (täpsemalt selle kontaktid) lülitab induktiivpooli välja ja lülitab sisse sprinkleri, mis varustab jahutamiseks vett. Samal ajal tuleb jahutusaja arvestamiseks sisse lülitada teine ​​relee, see tähendab pihusti väljalülitamiseks. Sel viisil on vaja juhtida nelja elementi: induktiivpool, pihustusseade ja kaks ajareleed.

Induktiivpool lülitub sisse ja välja kontaktori kaudu, mistõttu on vaja viimast juhtida. Pihustit juhib solenoidklapp.

Märgime vastavalt kontaktori KM1 mähise (mähise), solenoidklapi pooli KM2 ja ajarelee pooli KT1 ja K.T2. Seega on meil kaks täiturmehhanismi: KM1 ja KM2 ning kaks vaheelementi: KT1 ja KT2.

Läbiviidud analüüsist järeldub, et kõigepealt peaks algama soojendus, see tähendab, et mähis KM1 ergastab. Käivituskontaktina kasutatakse SB päästikunuppu (lühitoime). Seega on rakendatav kas kolmas või neljas tüüpiline skeem.

Laske induktiivpool lahti ühendada ajarelee KT1.1 kontaktidest, mis antud juhul on pika toimega kontaktid. Seetõttu valime kolmanda tüüpilise skeemi. Samaaegselt magnetkäiviti KM1 mähisega on vaja sisse lülitada ajarelee KT1, mida on väga lihtne teha paralleelselt ühendades.

Mõelge saadud ahela toimimisele (joonis 4, a).

Riis. 4.Juhtahelad: a — induktiivpool ja relee kütteaja jaoks, b — sprinklerseade ja relee jahutusaeg, c — paigaldus tervikuna

Kui vajutate käivitusnuppu SB, lülitatakse kontaktori KM1 mähis pingesse, st algab toote kuumutamine. Samal ajal on ajarelee KT1 mähis pingestatud ja hakkab kütteaega alla lugema. Blokeerimiskontakti KM1.1 abil säilib pooli KM1 pinge ka peale päästiknupu SB vabastamist, s.o. pärast kontaktide avamist.

Pärast kütteaja möödumist hakkab tööle ajarelee KT1, mille kontakt KT1.1 avaneb. Selle tulemusel lülitub KM1 mähis välja (toote kuumutamine lõpeb). Nüüd peaks pihusti olema sisse lülitatud. Selle saab sisse lülitada ajarelee KT1 abil, sulgedes kontakti. Kui pihusti on sisse lülitatud, lülitub ajarelee KT1 välja. Seetõttu on sulgemiskontakt KT1.1 lühiajaline kontakt. Seetõttu kasutame taas kolmandat tüüpilist skeemi.

Samaaegselt pihustiga on vaja sisse lülitada ajarelee KT2, mis loeb maha jahutusaega. Selleks kasutame rakendatud tehnikat ja ühendame ajarelee KT2 mähise paralleelselt mähisega KM2. Nii saame teise juhtimisskeemi (joonis 4, b). Kombineerides kaks ahelat (joonis 4, a ja b), saame üldise juhtimisskeemi (joonis 4, c).

Vaatleme nüüd ahela kui terviku tööd (joonis 4, c). Kui vajutate SB käivitusnuppu, lülituvad kontaktori KM1 mähised ja ajarelee KT1 pingesse ning toode hakkab soojenema.12 sekundi pärast hakkab tööle ajarelee KT1 ja selle kontaktid 1. ahelas avanevad ja 2. ahelas sulguvad. Toode hakkab jahtuma. Samaaegselt solenoidklapi mähisega KM2 lülitub ajarelee K pingesse T2, lugedes maha jahutusaega. Kontakti KT2.1 (ahel 3) avanemisel lülitatakse klapp KM2 ja ajarelee KT2 välja ning vooluahel naaseb algasendisse .

Saadud induktiivpooli ja sprinkleri juhtimisskeem töötati välja intuitiivse meetodi abil. Siiski pole tõendeid selle kohta, et see skeem oleks õige ja optimaalne. Ahela töövõime küsimuse saab lahendada alles pärast selle valmistamist ja hoolikat eksperimentaalset kontrollimist. See on just intuitiivse meetodi suurim puudus. Täheldatud puudus analüüsimeetodis puudub. Kontrolliskeemide väljatöötamise analüüsimeetodit käsitletakse järgmises artiklis.