1) Классификация систем автоматического управления (суэп)

Системы управления различают по назначению: поддержания постоянства регулируемой переменной, системы программного управления и следящие системы. Эта классификация относится к замкнутым системам. Она не включает в себя простейших систем и не учитывает систем, обеспечивающих оптимизацию, самонастройку и

комплексную автоматизацию.

Системы управления различают по роду аппаратуры: релейно-контакторные, с электромашинными усилителями, с магнитными усилителями, с электронными и полупроводниковыми преобразователями. Это не всегда удобно, т.к. современные системы, имеющие аппаратуру, могут строиться по одинаковым принципам и будут меняться при переходе от одного класса систем к другому.

Наиболее целесообразно группировать СУЭП по тем основным функциям, которые они выполняют в производственном процессе. Группирование систем по основным функциям довольно сложно при изучении систем управления, то классификация их по основным функциям является более целесообразной и с методической точки зрения.

2)Рксуэп

Под термином «релейно-контакторные системы управления» (РКСУ) понимаются логические системы управления, построен­ные на релейно-контакторной элементной базе и осуществляющие автоматизацию работы двигателей. В задачу РКСУ входит автома­тизация следующих операций: включение и отключение двигателя; выбор направления и скорости вращения; пуск и торможение двигателя; создание временных пауз в движении; защитное отключение двигателя и остановка механизма. Данные операции требуются для выполнения необходимого по технологическим условиям движения рабочего органа меха­низма.

Непосредственным объектом управления для РКСУ является двигатель, питаемый от сети. Электропривод, выполненный на такой основе, представляет собой простой нерегулируемый элек­тропривод, в основном общепромышленного применения (напри­мер, электропривод кранов, тихоходных лифтов, конвейеров, компрессоров, вентиляторов, насосов, некоторых транспортных устройств и т.п.). При этом применяются двигатели асинхронные, синхронные, постоянного тока с последовательным и смешан­ным возбуждением. Двигатели с независимым возбуждением и другого типа (шаговые, вентильные, вентильно-индукторные) используются практически только в регулируемых электроприво­дах с питанием от управляемых преобразователей.

К достоинствам РКСУ следу­ет отнести: наличие гальваниче­ской развязки цепей; значитель­ную коммутационную мощность; высокую помехоустойчивость; возможность использования еди­ного источника питания для си­ловых и управляющих цепей.

Недостатками РКСУ являют­ся: контактная коммутация, тре­бующая соответствующего ухода за аппаратурой и ограничива­ющая срок ее службы; ограни­ченное быстродействие; повы­шенные массогабаритные показатели и энергопотребление.

В составе РКСУ можно выделить по функциональному назна­чению две части: управляющую, формирующую алгоритм управ­ления (реле — Р), и исполнительную, непосредственно осуще­ствляющую управляющие воздействия на двигатель (контакторы — К).

Управляющую часть можно подразделить на две составляющие: Р1 — формирующую общие команды на движение механизма (М) согласно технологическому режиму его работы (верхний уровень управления), и Р2 — формирующую необходимое качество дви­жения (нижний уровень управления). Функционально разделен­ные части Р1 и Р2 конструктивно могут быть как разделены, так и объединены в виде единого управляющего устройства, например, единой панели управления.

Через двигатели (Д) РКСУ управляют движением рабочего органа (РО) производственной установки с определенным тех­нологическим назначением. В разных установках РКСУ выполня­ют различные технологические задачи — перемещение грузов, подачу воды, воздуха, смазки, повороты регулирующих венти­лей и задвижек и т.п.

Последовательность работы узлов в составе РКСУ зависит от их электрических соединений, отражаемых в электрических схе­мах. Электрическая схема РКСУ является графической формой изображения РКСУ. На рис. приведена общая функциональная схема РКСУ. На ней изображен функциональный состав РКСУ в виде узлов и отмечена их взаимосвязь.

Наиболее полную информацию о системе управления дает так называемая принципиальная схема. В ней приводятся все элемен­ты системы управления, изображенные и обозначенные в соот­ветствии со стандартом, отображены все электрические соедине­ния элементов. Допускается изображение какого-либо узла без раскрытия его внутреннего содержания, т. е. с показом только его электрических входов и выходов для соединения с другими узла­ми и источниками питания. При этом указываются наименование типового узла и источник информации о нем. Если узел не стан­дартный, то его схема должна быть дополнительно приведена как приложение к принципиальной схеме. Схема не дает пространствен­ного расположения аппаратуры, по ней затруднительно выпол­нить монтаж электрических соединений аппаратов. Поэтому до­полнительно к принципиальной схеме в проектной документа­ции дается схема электрических соединений с изображением аппаратов в собранном виде и со­единяющих их электропроводов.

Оценить работоспособность и качество разработанной РКСУ можно на основе ее анализа, т.е. на основе той или иной формы ее описания. Исходным матери­алом для анализа являются тех­нологическое назначение РКСУ, указанные выше схемы и прило­женная к ним спецификация аппаратуры. Анализ может быть общим и детальным.

В общем анализе дается харак­теристика РКСУ в целом: указы­ваются назначение системы, тип элементной базы, выделяются основные узлы и отмечаются принципы, на которых они построены. Способ описания — сло­весный.

В детальном анализе дается подробное описание функциони­рования всей РКСУ или ее отдельных узлов. По существу в дан­ном анализе описывается алгоритм логической системы управле­ния, построенной на релейно-контакторной элементной базе.

Алгоритм может быть представлен как словесно, так и формали­зованно — символическим, аналитическим и графическим спо­собами.

Для символического описания РКСУ предварительно вводятся символы, обозначающие соответствующие воздействия в аппара­туре.

Наиболее строгой и компактной формализацией описания РКСУ является аналитический способ, выраженный в структур­ных формулах булевой алгебры логики с использованием опера­ций конъюнкции, дизъюнкции, инверсии (отрицания).

Для детального анализа РКСУ более наглядным оказывается графический способ описания в форме графа или циклограммы. Применительно к электроприводу технологической задачей РКСУ является автоматизация некоторого циклического во времени (дли­тельного или кратковременного) движения рабочего органа. Гра­фический способ описания функционирования РКСУ в форме циклограммы оказывается наиболее простым и наглядным.

Циклограмма представляет собой графическое изображение последовательности состояний РКСУ на цикловом интервале вре­мени ее функционирования. Циклограмма состоит из следующих элементов:

такт — интервал времени, на котором состояние системы управления сохраняется. Устойчивый такт может продолжаться сколь угодно долго, а неустойчивый такт — это кратковременный интервал перехода системы управления из одного состояния в другое;

период включения — интервал времени включенного состояния аппарата (логическая единица его переменной), изображаемый горизонтальной прямой в строке;

период отключения — интервал времени отключенного состоя­ния аппарата (логический ноль его переменной), изображаемый отсутствием горизонтальной прямой в строке;

воздействие одного аппарата на другой — причина изменения состояния аппарата, изображается тонкой вертикальной прямой, направленной от начала или конца периода включения одной переменной к началу включающего или отключающего такта дру­гой переменной.