Путем подстановки исходных данных в уравнения (3-5) нетрудно убедиться в их справедливости (см. Табл. 3.1).

В соответствии с системой уравнений (3-5) получаем принципиальную электрическую схему управления (№2), рис. 3.6.

Рис. 3.6. Принципиальная электрическая схема управления приводом с разделенными силовой и управленческой частями.

Достоинствами данной схемы являются улучшение условий работы конечных выключателей S1 и S2 (что приводит к повышению надежности считывания данных), а также возможность использования напряжений разных номиналов в силовой и управленческой частях.

Анализ синтезированной схемы (№2)

Так как схема (рис. 3.6) работает в режиме импульсного управления, то есть возможность ее упростить путем использования одного реле вместо поочередно работающих двух реле.

Пусть логическое состояние включенного реле будет обозначено как «К», а выключенного – его инверсным состоянием, то есть «/К». С учетом этого, уравнения включения (3-5) можно представить как

Y1 = К; К = S1 (3-6)

Y2 = /К; /К = S2

Так как во втором уравнении системы (3-6) /К = S2, то К = /S2.

С учетом первого условия для реле К = S1, получаем

К = S1 AND К = /S2, откуда следует: К = S1 * (/S2)

С учетом полученного результата система уравнений (3-6) будет иметь следующий вид:

Y1 = К; К = S1 * (/S2) (3-7)

Y2 = /К

Принципиальная электрическая схема (№3) управления, построенная по уравнениям (3.7) показана на рис. 3.7

Рис. 3.7. Упрощенная принципиальная электрическая схема управления приводом

Анализ синтезированной схемы (№3)

Анализ упрощенной принципиальной электрической схемы управления приводом (рис. 3.7) показывает, что система обеспечивает возвратно-поступательное движение штока, но лишь при крайне небольших величинах рабочего хода пневмоцилиндра. Срабатывание датчика S1 приведет к появлению требуемого сигнала Y1. Однако после возврата датчика S1 в исходное положение (S1=S2=0) обмотка реле К обесточится. Соответственно, катушка распределителя Y2 окажется под напряжением, что приведет к реверсу движения штока (втягиванию). Далее процесс будет повторяться. Таким образом, система управления будет работать в режиме параметрических колебаний. Таблица 3.2 показывает, что при система при отсутствии сигналов от датчиков (S1=S2=0) самоподдерживает лишь напряжение на электромагните Y2, то есть движение втягивания штока А-. В целом система оказывается неработоспособной из-за игнорирования этапов «1-2» и «3-4» (рис. 3.4), на что было обращено внимание в начале раздела.

Таблица 3.2. Проверка состояний системы

S1	S2	Y1 пред.	Y2 пред.	Y1	Y2
1	0	Х	Х	1	0
0	1	Х	Х	0	1
0	0	1	0	0	1
		0	1	0	1

Появление этой ошибки в проектировании вызвано применением упрощенной системы уравнений (3-6).

И справить данную ошибку можно путем введения условия самоподдержания движения А+ (выдвижения штока) в системе уравнений (3-6)

Y1 = К; К = S1+Y1 (3-8)

Y2 = /К; /К = S2

Соответственно, система уравнений (3-7) приобретет вид

Y1 = К; К = (S1 + K) * (/S2); Y2 = /К (3-9)

Анализ синтезированной схемы (№4)

Анализ системы уравнений (3-9) и принципиальной электрической схемы (№4) управления приводом (рис. 3.8) показывает, что система отвечает таблице (3-1), то есть обеспечивает работоспособность пневмоцилиндра во всех режимах.

Рис. 3.8 Принципиальная электрическая схема управления приводом с самоподдержанием

Работоспособные уравнения можно было бы получить с учетом расширенной циклограммы (рис. 3.4) и. полной системы уравнений (3-2)- (3-3). Нетрудно показать (предлагается сделать это студентам самостоятельно), что решение, полученное на базе системы уравнений (3-2)- (3-3) применительно к одному реле, будет полностью совпадать с системой скорректированных уравнений (3-9).

Выводы

Схема №3 (рис. 3.7) является неработоспособной.

Схема №1 (рис. 3.5) является самой простой, но имеет ограниченное применение из-за низкой надежности и соображений техники безопасности.

Исходя из изложенного можно использовать как схему №2 по рис. 3.6, так и №4 по рис. 3.8. Последняя схема немного проще, но обладает, недостатком - одна из обмоток распределителя будет постоянно находиться под напряжением. Окончательный выбор схемы можно сделать после анализа величин скоростей и рабочих перемещений штока.

При относительно длительных временах перемещения целесообразно использовать традиционную схему, рис. 3.6, которую и примем в качестве рабочей для дальнейшего рассмотрения.