3. Принципи керування робочим циклом.

Для того щоб керувати робочою машиною потрібно виконувати слідуючі функції:

• необхідність інформації про включення

• виключення

• контроль виконання функції

Всі ці функції здійснюються в залежності від наступних факторів:

- включити рух машини можна за допомогою двигуна (дія на двигун)

- дія на кінематику машини.

Ці фактори виконуються за допомогою наступних функцій:

• Шляхова функція – керування в залежності від пройденого шляху робочим механізмом.

• Часова функція – спрацювання механізму залежно від находження на певний час.

• Функція шляху і часу.

• Функція залежності від завантаження машини.

• Функція залежності від розміру заготовки, якості, твердості.

4. Поняття про централізовані, децентралізовані та змішані системи керування робочим циклом

1. Централізована – здійснюється від центрального елемента керування, або програмним носієм. Елементом центрального керування може бути командоапарат: ВС-10, КЕП – 12. Програмоносієм може бути магнітна стрічка, карта, перфострічка, кулачки, упори. В цій схемі виконання операції не залежать одне від одного. Система проста по конструкції і застосовується при простому керуванні.

2. Децентралізована – в цій системі виконання операцій контролюється по ходу дій вузлів. Кожна операція залежить від попередньої.

3. Комбінована (змішана) – в ній присутні і командоапарат і шляхове керування.

Недоліки 1 і 2-ї системи відсутні в цій системі, так як іде контроль і по шляху і по часу виконання.

Перелік контрольних питань для самоперевірки:

1. Як класифікуються системи і схеми керування?

2. Що таке централізована система?

3. Що таке децентралізована система?

4. Що таке комбінована система?

5. Які основні принципи керування робочим циклом?

Тема 10: Системи автоматичного контролю, захисту та сигналізації.

План

1. Система автоматичного захисту, основні поняття, класифікація.

2. Системи захисту від виробничого травматизму.

3. Системи захисту обладнання.

4. Класифікація і призначення індикаторів сигналів.

5. Система автоматичної сигналізації.

6. Схема попереджувальної сигналізації рольгангової печі.

Література: А.Г. Староверов.

«Основы автоматизации производства»

М. «Машиностроениие» 1989. (ст. 171-187).

Студенти повинні знати:

1. Призначення систем захисту на виробництві і на окремих верстатах, апаратах.

2. Основні індикатори сигналів.

3. Систему захисту від виробничого травматизму.

4. Систему захисту при обриві тролейних проводів.

5. Способи сигналізації.

Студенти повинні вміти:

Скласти нескладні електричні схеми системи захисту із наявністю індикаторних пристроїв, (світлових і звукових).

1. Системи автоматичного захисту, основні поняття, класифікація

Системою автоматичного захисту називається сукупність елементів схеми керування, за допомогою якої здійснюється контроль процесів в об'єкті керування, формування сигналів у різних критичних ситуаціях і використання цих сигналів для запобігання аварій шляхом зупинки чи устаткування переключення режиму його роботи, а також виклику обслуговуючого персоналу для видачі йому інформації про причини виникнення і виду відхилень від нормальної роботи.

Крім відзначених функцій, що вводяться в систему керування пристрою захисту можуть виконувати також функції захисту обслуговуючого персоналу від травматизму.

За призначенням всі системи автоматичного захисту розділяються на чотири групи: системи попереджувальної сигналізації; системи аварійного вимикання і перемикання устаткування; системи захисту обслуговуючого персоналу від травм; системи протипожежного захисту.

За фізичною природою вхідного сигналу пристрою захисти поділяються на електричні, гідравлічні, механічні, теплові й ін.

За числом контрольованих параметрів розрізняють системи захисту одиничного і множинного контролю.

За числом виконуваних функцій системи захисту поділяються на однофункціональні і багатофункціональні. Перші виконують тільки одну дію (наприклад, виключають електродвигун при перевантаженні). Багатофункціональний пристрій може крім зупинки електродвигуна включити чи сигналізацію додатково виконати які-небудь інші дії.

Системи автоматичного захисту в більшості випадків являють собою розімкнуті системи, до складу яких входять наступні основні елементи:

індикатори аварійних ситуацій; підсилювально-перетворюючі пристрої й елементи; виконавчі механізми.

В індикатори аварійних ситуацій поточне значення контрольованого параметра сприймається первинним перетворювачем (датчиком) і порівнюється з заданим значенням. Саме в схемі порівняння відбуваються виявлення ознак аварійної ситуації і формування сигналу про цю подію.

Як правило, сигнал, отриманий на виході індикатора аварійних ситуацій, має малу потужність і не може безпосередньо впливати на виконавчий механізм. У цих випадках сигнал попередньо подається на підсилювально-перетворюючий пристрій, де сигнал може підсилюватися, перетворюватися, а також стабілізуватися.

Сигнали індикатора аварійних ситуацій після посилення і перетворення приводить в дію виконавчі механізми, що запобігають можливість аварії й оповіщають обслуговуючий персонал про ненормальні режими роботи устаткування.

У системах захисту, застосовуваних у складних об'єктах, можуть контролюватися відразу кілька параметрів. У цьому випадку контроль здійснюється чи безупинно послідовно. При безупинному контролі система захисту складається з декількох (по числу контрольованих параметрів) паралельно включених індикаторів аварійних ситуацій і підсилювально-перетворюючих елементів з одним виконавчим органом.

При послідовному контролі в тих самих індикаторах і підсилювально-перетворюючих елементах виробляється почергова обробка вихідної інформації первинних перетворювачів, почергове включення яких здійснюється спеціальним перемикачем.

На практиці найбільше поширення (у схемах керування устаткуванням ливарних і термічних цехів) металообробних верстатів одержали індикатори аварійних ситуацій граничних положень, аварійних переміщень, граничних рівнів рідин і сипучих середовищ, аварійних деформацій і механічних напруг, аварійних сил і тисків, порушень температурних режимів, загасання полум'я топок, аварійної вологості, концентрації пилу і диму, аварійних значень сили струмів і напруг, замикання струмоведучих шин на землю, систем захисту від травматизму.

Індикатори граничних положень використовують кінцеві (шляхові) вимикачі. Вони встановлюються таким чином, що спрацьовують під дією рухливого елемента системи, що захищається, при досягненні їм, відповідних точок контрольованого шляху.

Індикатори граничних рівнів відрізняються різноманіттям конструкцій і принципів дії. Вибір типу індикатора залежить від фізичних властивостей середовища, рівень якого контролюється. Найбільше поширення одержали поплавкові і кондуктометричні індикатори.

Індикатори граничних деформацій і механічних напруг найбільше часто містять тензометричні чуттєві елементи.

Індикатори контролю статичних і повільно змінюються сил звичайно засновані на використанні динамометричних перетворювачів із пружними елементами у виді пружин і кілець. Для перетворення деформації в електричний сигнал застосовують електроконтактні, потенціометричні чи індуктивні первинні перетворювачі.

Індикатори аварійних тисків звичайно мають чуттєві елементи, подібні до чуттєвих елементів манометрів (мембрани, сильфони, трубчасті пружини).

Індикатори граничних деформацій і механічних напруг найбільше часто містять тензометричні чуттєві елементи.

Індикатори контролю статичних і повільно змінюються сил звичайно засновані на використанні динамометричних перетворювачів із пружними елементами у виді пружин і кілець. Для перетворення деформації в електричний сигнал застосовують електроконтактні, потенціометричні чи індуктивні первинні перетворювачі.

Індикатори аварійних тисків звичайно мають чуттєві елементи, подібні до чуттєвих елементів манометрів (мембрани, сильфони, трубчасті пружини).

Індикатори порушень температурних режимів звичайно базуються на чуттєвих елементах, що перетворять теплову енергію в електричний сигнал, тобто різного типу термометри.

Індикатори загасання полум'я в топках контролюють наявність факелу в камері згоряння нагрівальної і плавильної печей, що працюють на рідкому чи газоподібному паливі. Подаючи сигнал на відключення подачі палива, індикатори дозволяють захищати печі від вибухів і інших небезпечних наслідків, що можуть виникнути при загасанні полум'я. У таких індикаторах використовуються різні способи контролю наявності полум'я: контроль за тепловиділенням за допомогою термочуттєвого елемента; контроль за світловим випромінюванням, де використовують фотоелектричні перетворювачі (фоторезистори і фотоелементи).

Дуже перспективними є індикатори у виді електронних датчиків, що використовують іонну провідність полум'я. Так, через електроди датчика, введені в зону факела, може протікати електричний струм із силою 2 ... 1200 мА.

Індикатори диму і пилу використовуються в системах протипожежного захисту, при контролі горіння палива, ступеня забруднення навколишнього середовища і виявлення неприпустимих концентрацій пилу в атмосфері цехів і приміщень. Найбільше часто контроль здійснюється оптичними чи радіоактивними методами по інтенсивності випромінювання, чи поглинання розсіювання частками пилу і диму.

Найбільш простими захисними пристроями від перевантажень по струму і коротких замиканнях є плавкі запобіжники.