4. Синтез структурных формул
Сигнал, появляющиеся с выдержкой времени согласно релейно-контакторной схеме, записываются в алгебраические выражения с индексом t.
Перед составлением структурных формул приготовим вспомогательные схемы цепей прохождения сигналов, нанеся на них принятые обозначения входных, выходных и промежуточных сигналов.
Структурные формулы для выходных сигналов.
(4.1)
(4.2)
(4.3)
(4.4)
(4.5)
(4.6)
Структурная формула для единственного промежуточного сигнала:
(4.7)
5. Синтез промежуточной функциональной схемы
Для положений командоконтроллера введем обозначения по позициям: 4П, 3П, 2П, 1П, П, 0, 1С, 2С, 3С, 4С. С учетом этих обозначений алгебраические выражения входных сигналов d1-d12 примут вид:
(5.1)
(5.2)
(5.3)
(5.4)
(5.5)
(5.6)
(5.7)
(5.8)
(5.9)
(5.10)
(5.11)
(5.12)
Приведенные выше формула (4.1-4.7) используем для построения промежуточной функциональной схемы. Данная схема представлена на рисунке 5.1. Соответствие элементной базы логическим уравнениям:
(4.1)……………………….D1, D4;
(4.2)……………………….D2, D3, D5;
(4.3)……………………….D6, D7;
(4.4)……………………….D8, D9;
(4.5)……………………….D11;
(4.6)……………………….D13, D14, D15, D16, D17;
(4.7)……………………….D18, D19, D20.
Рисунок 5.1 - Функциональная схема устройства управления
6. Обоснование выбора элементной базы
Как отмечалось в пункте 2
курсовой работы, катушка выбранных
пускателей питается от переменного
напряжения ~380В, и ее мощность притягивания
равна 515 Вт. Найдем ток, протекающий
через катушку во время притягивания
.
Для реализации питания
катушки пускателя переменным напряжением
380 В, выберем симметричный тиристор
(симмистор). Из справочника [4] выбираем
симмистор ТС2-10, для которого характерны
следующие характеристики: максимально
допустимый действующий ток в открытом
состоянии 10 А, отпирающее напряжение
управления 6 В, отпирающий ток управления
150 мА. Требуется выбрать оптопару на ток
и напряжение отпирания симмистора. Из
[5] выбираем оптопару 4N29
со следующими параметрами: напряжение
питания 7 В, выходное напряжение 7 В,
выходная мощность 1,2 Вт. Следовательно,
выходной ток равен
170
мА, которого достаточно для открытия
симмистора.
В качестве устройства задания выдержки времени используем интегральный таймер типа КР1006ВИ1, работающего в режиме одновибратора.
Данная система, как и другие системы управления подвержена действию помех. Причины, по которым стоит обращать внимание на наличие помех, и методы их устранения следующие:
. Полезные сигналы в электроприводе соизмеримы с величиной помехи, при больших диапазонах регулирования;
. Наличие помехи может привести к увеличению тока, потребляемому двигателем и к срабатыванию защиты;
. Гармонические помехи могут приводить к пульсациям тока и момента в электродвигателе, что снизит точность обработки детали приводом.
Методы подавления помех-либо уменьшить напряжение помехи, либо ослабить её, если она появилась. Также, для ослабления помех необходимо экранирование проводов, уменьшения их длины, отдаление силовых кабелей, от проводов СУ, расположение проводов под прямым углом друг к другу, их скручивание между собой и применение фильтров. Учитывая, что у нас крановая установка, и система управления может находиться сравнительно далеко от силовой схемы, следовательно нужно произвести названные мероприятия по подавлению помех соединяющих силовую цепь и систему управления проводников, а также обеспечение помехозащищенности системы управления.
Согласно составленной функциональной схемы требуются следующие логические элементы (и соответственные выбранные микросхемы из [6]):
«2И» - К564ЛА10;
«3И» - КР1564ЛИ10;
«2И-НЕ» - К564ЛА3;
«4И-НЕ» - К564ЛА1;
«5И-НЕ» - К564ЛА17;
«2ИЛИ-НЕ» - К564ЛЕ1;
«3ИЛИ-НЕ» - К564ЛЕ4.
Микросхемы K564 серии имеют следующие параметры:
;
;
;
;
.