Завдання № 2.

Аналiз безконтактних схем систем дискретного керування.

Якою логiчною формулою алгебри Буля описують безконтактну схему, зображену на рис. 9, 10, 11? При яких значеннях А, В, С лампа Х свiтиться, якщо вона подключена так, як вказано в табл.4?

Таблиця 4.

Варi-ант	Рисунок	Пiдключення лампи	Варi-ант	Рисунок	Пiдключення лампи	Варi-ант	Рисунок	Пiдключення лампи
1	рис.9,a; рис.10,d; рис.11,b	до+U до-U до-U	11	рис.10,a; рис.11,b; рис.9,d	до+U до-U до-U	21	рис.11,a; рис.9,b; рис.10,d	до+U до-U до-U
2	рис.9,b; рис.11,c; рис.10,c	до-U до+U до+U	12	рис.10,b; рис.9,c; рис.11,a	до+U до-U до-U	22	рис.11,b; рис.10,a; рис.9,d	до-U до+U до+U
3	рис.9,c; рис.10,d; рис.11,a	до+U до-U до-U	13	рис.10,c; рис.9,b; рис.11,d	до-U до+U до+U	23	рис.11,c; рис.10,c; рис.9,c;	до+U до-U до-U
4	рис.9,d; рис.10,c; рис.11,c;	до-U до+U до+U	14	рис.10,d; рис.9,d; рис.11,c	до+U до-U до-U	24	рис.11,d; рис.10,d; рис.9,d	до-U до+U до+U
5	рис.9,e; рис.10,a; рис.11,d	до+U до-U до+U	15	рис.10,e; рис.9,c; рис.11,b	до+U до-U до-U	25	рис.11,e; рис.9,b; рис.10,b	до-U до+U до+U
6	рис.9,a; рис.11,b; рис.10,d	до-U до+U до-U	16	рис.10,a; рис.9,b; рис.11,e;	до-U до+U до-U	26	рис.11,a; рис.10,d; рис.9,a	до+U до-U до-U
7	рис.9,b; рис.10,d; рис.11,d	до+U до-U до+U	17	рис.10,b; рис.11,d; рис.9,d	до+U до-U до+U	27	рис.11,b; рис.9,c; рис.10,d	до-U до+U до+U
8	рис.9,c; рис.11,e; рис.10,b	до-U до+U до-U	18	рис.10,c; рис.9,e; рис.11,a	до-U до+U до+U	28	рис.11,c; рис.9,e; рис.10,c	до+U до-U до-U
9	рис.9,d; рис.10,d; рис.11,c	до+U до-U до+U	19	рис.10,d; рис.9,a; рис.11,b	до+U до-U до+U	29	рис.11,d; рис.9,b; рис.10,c	до+U до-U до+U
10	рис.9,e; рис.10,b; рис.11,d	до-U до+U до+U	20	рис.10,e; рис.9,d; рис.11,c	до-U до+U до+U	30	рис.11,e; рис.10,d; рис.9,d	до-U до+U до+U

Вибiр варианта по таблиці 4 за цифрою персонального шифру студента по журналу групи.

Приклад виконання.

Приклад виконання наданий на рис.12.

Якщо лампу Х пiдключити до +U, то вона буде свiтитися (рис.12.а) при f(X)=1; значення f(X)=аb, при а=1 та в=1.

Лампа Х буде світитися і при подачі напруги живлення +U на вхід логічного елементу D1,так як на його виході буде логічний нуль (напруга живлення дорівнює –U).

Логічні схеми можуть бути технічно реалізовані як на релейно- контактній апаратурі (рис.13,а), так і на безконтактній (рис.13,б), однак алгоритм роботи їх однаковий. Але при використанні логичних елементів D1...D6, як показано на рис.13,b, реле К1 слiд пiдключати через пiдсилювач D7.Очевидно, що реле К1 включиться, якщо а=1, в=1 (при будь - якому с) або а=0,в=1 та с=1 (при будь - якому В).

За цими умовами реле К1 схемi, що на рис. 13,б, буде включено, так як на виході логічного елементу D7 буде напруга живлення -U. Наведемо ще приклад, якщо лампу пiдключити до +U (рис.13,б).

Завдання № 3.

Синтез контактних та безконтактних схем систем дискретного керування на основi словесного завдання.

Скласти контактну та безконтактну принципові схеми, які забезпечать свiтiння сигнальної лампи Х при виконаннi умов, вказанних у табл.3. Розрахуйте та виберіть елементи для цих схем.

Вибiр варианта по таблиці 5 за цифрою персонального шифру студента по журналу групи.

Таблиця 5.

Варiант	Умови роботи сигнальної лампи
1	(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(НЕ-спрацьовування В) I (спрацьовування С)]
2	[(НЕспрацьовування реле А) I (НЕспрацьовування В)] АБО [(спрацьовування А) I (НЕспрацьовування С)]
3	[(Спрацьовування реле А) I (Неспрацьовування В)] АБО [(НЕ-спрацьовування А) I (НЕспрацьовування С)]
4	[(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(спрацьовування А) I (НЕспрацьовування С)]
5	[(Спрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(НЕ-спрацьовування В) I (спрацьовування С)]
6	[(НЕспрацьовування реле А) I (НЕспрацьовування В)] АБО [(спрацьовування В) I (спрацьовування С)]
7	[(Спрацьовування реле А) I (НЕспрацьовування В)] АБО [(спрацьовування В) I (Неспрацьовування С)]
8	[(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(НЕ-спрацьовування В) I (НЕспрацьовування С)]
9	[(НЕспрацьовування В) I (НЕспрацьовування С)] АБО [(спрацьовування А) I (НЕспрацьовування С)]
10	[(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(Неспрацьовування В) I (спрацьовування С)]
11	[(Спрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(НЕ-спрацьовування В) I (спрацьовування С та Д)]
12	[(НЕспрацьовування реле А) I (НЕспрацьовування В)] АБО [(спрацьовування А ) I (НЕспрацьовування С та Д)]
13	[(Спрацьовування реле А та Д) I (Неспрацьовування В)] АБО [(НЕспрацьовування А) I (НЕспрацьовування С)]
14	[(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В та Б)] АБО [(спрацьовування А) I (НЕспрацьовування С)]
15	[(Спрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(НЕспрацьовування В та Д) I (спрацьовування С)]
16	[(НЕспрацьовування реле А, Д, F) I (НЕспрацьовування В)] АБО [(спрацьовування В) I (спрацьовування С)]
17	[(Спрацьовування реле А, F) I (НЕспрацьовування В)] АБО [(спрацьовування В та Д) I (Неспрацьовування С)]
18	[(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В, Д)] АБО [(НЕ-спрацьовування В) I (НЕспрацьовування С, F)]
19	[(Спрацьовування реле А) I (спрацьовування В, F)] АБО [(НЕспрацьовування В, Д) I (НЕспрацьовування С)]
20	[(НЕспрацьовування реле А) I (спрацьовування В)] АБО [(Неспрацьовування В, Д) I (спрацьовування С, F)]

Завдання № 4.

Складання силових безконтактних схем керування електричним обладненням (приладами).

Побудувати загальну принципову схему керування наступним електричним обладненням, відповідно (табл.6):

трифазним асинхроним електродвигуном з короткозамкнутим

ротором;

трифазним асинхроним електордвигуном з фазним роторами;

електродвигуном постiйного струму;

електромагнітом;

трансформатором

При цьому характер напруги живлення електричних приладiв повинен відповідати значенням, які вiдображені у графi А (табл.7), а режимне керування кожним з цих електричних приладiв повинно здiйснюватися за допомогою кнопкових станцiй (графа Б, табл.7).

В схемi керування передбачити електроні тепловий захист (графа В, табл.7) та захист вiд короткого замикання нагрузки (графа Г, табл.7), а також аварiйне вiдключення електричних приладiв при спрацьованнi будь-якого з технологiчних контактiв SQ1 - розмикаючi або SQ2 -замикаючi (графа Д, табл.7). Передбачити у схемi автоматичну сигналiзацiю (графа Е, табл.7).

Вибрати елементи схеми, виконавши відповідні розрахунки та надати до схеми перелік елементів.

Вибiр варианта по таблиці 6 за цифрою персонального шифру студента по журналу групи. По таблиці 7 вибір напруги живлення (які використовуються при виконанні розрахунків), кількість кнопкових станцій, наявність теплового захисту, захисту вiд струмів короткого замикання, струмів перегрузки, кількість технологiчних контактiв та відповідна сiгналiзацiя.

Таблиця 6

Варіант	Асинхроний електродвигун (АД)		Електродвигун постiйного струму (ЕПС)			Електромагнит (ЕМ)	Трансформатор (Т)
	статор	ротор	Незалежного збудження	З паралель-ним збуд-женням	Iз змiшан-ним збуд- женням		Двофа-зний	Трифазний
1,2,3	(Н) 1,2,3	1,2,3	2	3	1	1,2,3	1,2	3
4,5,6,7	(Р) 4,5,6,7	4,6,7	7,4	6	5	4,5,6,7	5,7	4,6
8-11	(Н) 8,9,10,11	8,9,10,11	8,11	10	9	8,10,11	9	11
12-15	(Р) 12,13,14,15	13,15	12,14	13	15	12,14,15	12,13	14,15
16-19	(Н) 16,17,18,19	18,19	16,19	16,17,19	16,18,19	16	17	18,19
20-23	(Р) 20,21,22,23	22,20	21,23	20,21,22	23	20,21,2223	20,23	20,21,22
24-27	(Н) 24,25,27	24,26,27	25	24,26	27	24,25, 26,27	24,26	25,27
28-31	(Р) 28,29,31	30	28,31	28,29	29,30	28,29,30 31	29,31	28,30
32-35	(Н) 32,34,35	33,34,35	32,33	34,35	34,35	32,35	33,34	33,34,35

Таблиця 7

Вариант	А- Напруга живлення	Б- кількість кнопкових станцій	В- теп-лов-ий зах-ист	Г- захист вiд струмів корот- кого замикання та струмів пергрузки	Д- техно-логiч-них конт-актiв	Е- сiгналiзацiя за допомогою
1,2,3	АД:статор~380B, АД:ротор-~36 B, ЕПС-~36 B; ЕМ-~120B; T-~12B; K-24B	1	+	+	SQ1	При роботi двигуна “вперед”-цифровий iндикатор
4,5,6,7	АД:статор ~220B, АД:ротор~380В, ЕПС~220 B ЕМ~12B; T-~5B; K-24B	2	-	+	SQ2	При роботi двигуна “назад”, “вперед”- свiтлодiоди
8,9, 10, 11	АД: статор ~36B, АД: ротор~36 B; ЕПС-~380 B; ЕМ-~120B; T-~15B; K-224B	1	+	-	SQ1	При роботi двигуна “вперед”-лампа розжарювання
12, 13, 14, 15	АД: статор ~36B, АД: ротор- ~36 B, ЕПС~380 B ЕМ~12B; T~5B; K-124B	2	+	+	SQ2	При роботi двигуна “вперед”,”назад”- цифровий iндикатор
16, 17, 18, 19	АД: статор ~380 B-, АД: ротор- ~220 B, ЕПС~36 B; ЕМ~24B; T~50B; K-150B	1	+	-	SQ1	При роботi двигуна “вперед”- свiтлодiоди
20, 21, 22, 23	АД: статор ~220B, АД: ротор~220 B; ЕПС~36 B; ЕМ~15B; T~120B; K-6B	2	-	+	SQ2	При роботi двигуна “вперед”,”назад”- свiтлодiоди
24, 25, 26, 27	АД: статор ~36B, АД: ротор~36B; ЕПС~380 B; ЕМ~380B; T~15B; K-120B	1	+	+	SQ1	При роботi двигуна “вперед” -цифровий iндикатор
28, 29, 30, 31	АД: статор ~220B, АД: ротор-~36B; ЕПС~380 B; ЕМ~12B; T~24В; K-240B	2	+	+	SQ2	При роботi двигуна “вперед”,”назад”- лампа розжарювання
32, 33, 34, 35	АД: статор ~380 B, АД: ротор~380 B; ЕПС~36 B; ЕМ~12B; T~15B; K-220B	1	+	-	SQ1	При роботi двигуна “вперед”- цифровий iндикатор

Приклад виконання завдання:

Таблиця 6.

Асинхронний електродвигун (АД): статор Р - реверсивний , двигун має не коротко замкнутий ротор.

Електромагнит (ЕМ).

Трансформатор (Т)- двофазний.

Таблиця 7.

А - Напруга живлення для АД: статор ~220 B, статор ~36B;

(для АД) Б - кнопкові станції -2 (двi);

В - + - електроний тепловий захист;

Г - + - електроний захист вiд струмів короткого замикання нагрузки та струмів перегрузки;

Д - аварiйне вiдключення електричних приладiв при

спрацьованнi технологiчного контакту SQ1,який є

розмикаючим;

Е - автоматична сигналiзацiя - При роботi двигуна “вперед”,

”назад” - за допомогою свiтлодiодiв .

Таблиця 7– Напруга живлення для ЕМ: ~220 B.

Напруга живлення для Т: ~36B;

Принципові схеми для цього завдання наведенно на рис.14, 15.

Рис.14. Принципова схема управління асинхроним

електродвигуном (безконтактна схема)

Рис.15. Принципова схема управління електромагнітом

(безконтактна схема).

Завдання № 5.

Розробити безконтактну схему блока управління електротехнічним обладнанням з функціями, вказаними у табл.8.

Вибiр варианта по таблиці 8 за цифрою персонального шифру студента по журналу групи.

Таблиця 8

№ варіанту	Викори-сто-вувати логічні елементи	Управління	Фунції управління				Захист			Індикація
			Включить	Виключить	Реверс	Регулювання швидкості	Від токів К.З.	Від перегрузки	Зни-жен-ня напруги
1	І-НЕ, АБО	Асинхронний двигун з коротко- замкнутим ротором	+	+	+	-	+	+	-	Лампи розжа-рю-вання
2	Тригери, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	-	+	+	-	+	Світлодіоди
3	АБО-НЕ, І, І-НЕ	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	+		+	+	+	Лампи розжа-рю-вання
4	АБО-І-НЕ, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	-	+	+	-	-	Світлодіоди
5	АБО-НЕ, І, АБО, НЕ	Двигун постійного току незалежного збудження	+	+	-	+	-	+	+	Світлодіоди
6	І-АБО-НЕ, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	+	-	+	-	+	Світлодіоди
7	Тригерах І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	-	+	+	+	-	Світлодіоди
8	Тригерах І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	+	-	+	-	-	Лампи розжа-рю-вання
9	АБО-І-НЕ, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	-	+	+	-	+	Світлодіоди
10	НЕ, АБО, І	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	+	+	+	-	-	Світлодіоди
11	І-НЕ,НЕ, І, АБО	Двигун постійного току з послідовним збудження	+	+	-	+	-	+	+	Лампи розжа-рю-вання
12	Тригерах І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	+	+	+	+	+	Світлодіоди
13	АБО-НЕ, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	+		+	-	-	Світлодіоди
14	АБО-І-НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	-	+	-	-	+	Світлодіоди
15	НЕ,І, АБО	Двигун постійного току незалежного збудження	+	+	+	+	+	+	+	Лампи розжа-рю-вання
16	АБО-НЕ, тригерах, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	+	-	+	-	+	Світлодіоди
17	І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з КЗ ротором	+	+	+	+	-	+	+	Світлодіоди
18	Тригерах І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	+	+	-	+	+	+	-	Лампи розжа-рю-вання
19	АБО-НЕ, І, АБО, НЕ	Асинхронний двигун з фазним ротором	-	-	+	+	+	-	+	Світлодіоди
20	НЕ, АБО, І	Двигун постійного току змішаного збудження	+	+	-	+	-	+	+	Лампи розжа-рю-вання

Лiтература:

1.Головко Д.Б. та ін. Автоматика і автоматизація технологічних процесів:

Підручник / Д.Б.,К.Г.Рего, Ю.О.Скрипник .-К.:Либідь ,1997.-232с.

2.МаловВ.В.Пьзорезонансные датчики.-2-ое изд., перераб. и доп.-М.:Энергоатомиздат,1989.-272с.

3.Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник /Г.С.Найфельт, К.Б.Мазель, Ч.И.Хусаинов и др.; Под ред. Г.С.Найфельта.- М.:Радио и связь ,1985.- 576с.

4.Домрачев В.Г. и др. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений: Справочное пособие / В.Г. Домрачев, В.Р.Матвеевский, Ю.С.Смирнов. - М.: Энергоатомиздат,1987.-392 с.

5.Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ: Пер. с япон.-Л.: Энергоатомиздат, 1986.-120 с.

6.Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н. Малиновского, “Технiка “ , 1974, 512 стр.

7.Микроэлектронные цифро-аналоговые и анолого-цифровые преобразователи информации. Под ред. В.Б.Смолова, Л., “Энергия”,1976 г.

8.Анисимов Б.В.,Четвериков В.Н. Преобразователи информации для ЭВМ. ”Высшая школа “, 1968,

9.Емельнов А.И., Емельнов В.А., Калинина С.А. Практические расчеты в автоматике. М., ”Машиностроение “, 1967 г.

10.Кричевский Е.С. Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1972 г.

11.Емельнов А.И., Емельянов В.А., Калинина С.А. Практические расчеты в автоматике. М., ”Машиностроение “ 1967 г.

12. Геращенко О.А. , Гордов А.Н., Еремина и др. Температурные измерения. Справочник, Киев: Наукова думка 1989г.

13.Штейнберг Ш.Е. и др. Промышленные автоматические регуляторы. Под редакцией Е.П.Стефани. М.: Энергия,1973 г.

14.Самсонов Г.В. , Киц А.И. и др. Датчики для измерения температуры в промышленности. К.: Наукова думка,1972 г.

15.Кинг Г. Руководство по звукотехнике. Пер. с англ. Л.: Энергия Ленинградское отд. 1980 г.

16. Рудаметов Е.А., Рудаметов В.Е. Электроника и шпионские страсти. Электронные устройства двойного применения. Санкт-Петербург. «Пергамент»,1998 г.

17.Гельтман М.В. Тиристорные регуляторы переменного напряжения.

М.: «Энергия», 1975 г.

18.Кублановский Я.С. Тиристорные устройства. - М.: Энергия, 1978г. (Массовая радио библиотека. вып.961).

19.Дзюбин И.И. Тиристоры в электрических схемах. - М.: Энергия , 1972 г.

20.Мейстель А.М. , Найдис В.А., Херсонский Ю.И. Комплектные тиристорные устройства для управления асинхронными электроприводами - М.: Энергия , 1972 г.

21.Шикуть Э.В., Крайцберг М.И., Фукс П.А., Газганов А.Э. Импульсный регулируемый электропривод с фазными электродвигателями - М.: Энергия, 1972 г.

22.Электроприводы с полупроводниковым управлением под редакцией Чиликина М.Г. Тиристорные усилители постоянного тока. М.- Л.: Энергия, 1964 г. (Библиотека по автоматике вып. 117).

23.Гончаров Ю.Г. и другие. Автоматический контроль и регулирование технологических процессов на железорудных обогатительных фабриках. Москва, ”Недра”, 1968.

24.Чермалых В.М. , Родькин Д.И., Каневский В.В. Системы электропривода и автоматики рудничных стационарных машин и установок. Москва, ”Недра”, 1976.

25.Герасимяк Р.П. Динамика асинхронных электроприводов крановых механизмов. - М.: Энергоатомиздат, 1986 г.

26.Петров Л.П., Ладензон В.А., Подзолов Р.Г., Яковлев А.В. Моделирование электроприводов с тиристорным управлением. - М.: Энергия, 1977 г.

27.Поскробко А.А. , Братолюбов В.Б. Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства на переменном токе.

- М.: Энергия, 1978 г.

28.Лабунцов В.А., Тугов Н.М. Динамические режимы эксплуатации мощных тиристоров. -М.: Энергия, 1977.

29.Глазенко Т.А. , Хрисанов В.И. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности. - Л.: Энергоатомиздат, 1983.

30.Виглеб Т. Датчики. Устройство и применение ( перевод с немецкого), 1989г.

31.Осипович Л.А. Датчики физических величин .1979.

32.Кишнев В.В. и др. Технические средства автоматики: Учебное пособие для вузов по спец. “Автоматизація металлургического производства”,1981.

33.Подлесный Н.И., Рубанов В.Г. Элементы систем автоматического управления и контроля. 1991.

34.Фабрикант В.Л. и др.. Элементы автоматических устройства. 1981.

35. Седых А.Д.,.Майоров М.М, Дубровский В.В. Справочник по автоматизации в газовой промышленности. Под ред. Дубровского В.В. М. “Недра”,1990.

36.Ильинский В.М. Бесконтактные измерители расходов. М.”Энергия”, 1979 (библ. по автоматике).

37.Мамихонов Ю.Д. Датчики масового расхода. М.,1965.

38.Богаенко И.Н. Контроль температуры электрических машин. К. ”Техніка”, 1975.

39.Крамарухин Ю.Е. Приборы для измерения температуры. М., «Машиностроение»,1990.

40.Температурне измерения. Справочник./ Геращенко О.А., Гордов А.Н., Яремина А.К. и др..К., “Наукова думка”, 1984.

41. Наладка средства измерений и систем технологического контроля. Справочное пособие / Клюев С.А., Пин Л.М. и др. , М. Энегоатомиздат”, 1990.

42.Айзенберг Л. Г., Кипнис А.Б, Стороженко Ю.И. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы в текстильной и легкой промышленности: Учебник для серед. спец. учеб. заведений, 1990.

Составив:

доцент кафедри ІАСУ, канд. техн. наук Лобов Вячеслав Йосипович.