Системи секвенційного керування

Секвенційні системи розробляють і представляють за допомогою дорожних діаграм (переміщень) або робочих схем згідно з нормою ІЕС 1131-3. Ці форми представляння систем, у поєднанні з допоміжними (навчальними) комп'ютерними програмами, дають можливість швидко проектувати системи керування такого типу.

Незалежно від форми представлення, на початку процесу проектування секвенційної системи необхідно детально проаналізувати перебіг автоматизованого процесу, а отже провести системний аналіз і за можливістю визначити окремі стани. Надалі - у межах розроблення системи керування можна виділити наступні етапи:

- процес керування ділять на одиничні часткові дії,

- складається словесний опис одиничних дій,

- формулюються умови захисту і діяльності в аварійних станах,

- складається опис елементів керування і сигнальних пристроїв,

- встановлюється конфігурація пристроїв,

- складається програма керування,

- перевіряється правильність програми керування - наскільки це можливо, за допомогою комп'ютерного моделювання і при необхідності вона надалі коректується,

- підбираються необхідні пристрої для реалізації програми і вона реалізується як система електричних з'єднань,

- система керування тестується без участі автоматизованого процесу, причому сигнали, які надходять з процесу, моделюються ручними кнопками (вимикачами),

- здійснюється запуск системи керування разом з автоматизованим процесом.

Системи секвенційного керування проектуються за використання дорожних діаграм (діаграм переміщень), діаграм станів або схем діяльності.

Дорожні діаграми (також діаграми переміщень) і діаграми станів показують взаємні впливи окремих складових елементів і виконавчих пристроїв автоматизованого процесу (рис. 3.30). Засобами представлення є відповідні символи сигнальних елементів, керувальних дій і реалізованих виконавчих переміщень (рухів).

Система секвенційного керування процесом свердління. Вмикання вимикача S1 розпочинає процес сверління. На початку необхідно увімкнути головний привід верстата M1. Двигун подачі M2, при обертанні вправо, пересуває стіл свердлильного верстата вперед, поки не спрацює кінцевий вимикач S2. При обертанні вправо стіл повертаються у вихідне положення, поки не спрацює кінцевий вимикач S2- тоді головний привід повинен зупинитися (рис. 3.30).

Схеми функціонування систем секвенційного керування. За допомогою схем фунціонування можна швидко і впевнено будувати системи секвенційного керування а також реалізувати їх, зокрема за використання релейно-контакторних схем і в значній мірі їх автоматизувати за використання програмованих керувальних пристроїв. На схемі функціонування весь перебіг автоматизованого процесу поділений на кроки, яким підпорядковуються часткові завдання (акції) для виконання на даному кроці. Умови, необхідні для початку наступного (чергового) кроку, називаються умовами переходів (рис. 3.31). Початковий крок позначається подвійною лінією. Процес секвенційного керування поділяється на одиничні кроки і визначаються умови переходів і часткові завдання (акції), пов'язані з даним кроком. Для реалізації програми для кожного кроку необхідний визначник. У релейно-контакторних схемах функцію визначника виконують елементи з “пам'яттю” або реле з “пам'яттю”.

Приклад: Секвенційне керування процесом свердління

Вмикання вимикача S1 розпочинає процес свердління при допущенні, що стіл свердлильного верстата знаходиться в кінцевому положенні S2 = 1 (рис. 3.32). На другому кроці вмикається головний двигун приводу M1 і двигун подачі з напрямом обертання вправо. Головний двигун повинен бути увімкнений аж до кінця циклу. Потім необхідно запам'ятати цю команду (S). Якщо кінцевий вимикач S3 сигналізуватиме, що досягнуто крайнє положення, то двигун подачі буде обертатися вліво і стіл верстата переміститься в початкове положення (крок 3). Про заходження в початковому положенні сигналізує кінцевий вимикач межа S2 і засвічується сигнальна лампочка H1.

Розв'язок

На початку для кожного кроку рисуємо контактор (умовне позначення) або реле з колом підтримування (рис.3.33). Кнопковим вимикачем S2 вмикається контактор K1, його вимикання здійснюється контактором К2. Вимикач S1 вмикає контактор K2 (умова переходу T1). В момент досягнення заданого положення розпочинається другий крок і вимикач S3 вмикає контактор K3, вимикання якого наступає після досягнення початкового положення. У випадку розмикання кола живлення кнопковим вимикачем S4 можна здійснити переміщення столу машини у початкове положення.

Після складання схеми кола керування рисуємо схему головного кола з контакторами від K10 до K13. Контактор K10 перемикає на другому кроці, K11 на третьому, K12 на першому і K13 на другому або на третьому кроці. Під час повертання у початкове положення, яке викликане ручним керуванням (S4), головний привід не працює, а отже у колі К12 знаходиться розімкнений вимикач.

Приклад: Секвенційне керування процесом подачі

Подавач подає в прес підготовлену до обробки деталь (рис. 3.34). Про наявність деталі сигналізує (B1 = 1) оптичний кінцевий вимикач B1, що повинно викликати закривання захоплювача з електромагнітним приводом Y1, (Y1=1). Закривання контролюється безконтактним кінцевим вимикачем S1, розміщеним в захоплювачі (S1=1, захоплювач закритий). Після закривання захоплювача вмикається двигун M1 (M1=1), який висовує захоплювач до положення, в якому спрацьовує кінцевий вимикач S2 (S2=1). Після спрацювання кінцевого вимикача S2, необхідно розкрити захоплювач (Y1= 0), для звільнення деталі. Далі за допомогою вмикання двигуна швидкого переміщення M2 (M2=1), захоплювач повертається до початкового положення і приводить в дію кінцевий вимикач S3 (S3 = 1). Це є його положення спокою і одночасно початкове положення до моменту, коли буде доставлена нова деталь, яку необхідно подати в прес. Про положення спокою захоплювача сигналізує лампочка H1 (H1=1).

Дата добавления: 2014-01-04