Глава 12. Автоматическая блокировка и защита в системах управления

1. Системы автоматической блокировки

Под блокировкой подразумевается взаимосвязь элементов схемы управления, которая обеспечивает либо требования последовательного включения рабочих органов механизмов, либо безопасность обслуживающего персонала.

Рис. 108. Схемы управления реверсивным электродвигателем:

а – без исключающей блокировки; б – исключающей блокировкой

По функциональному признаку, т. е. по назначению, различают три вида блокировки: исключающую, разрешающую и блокировку памяти.

Исключающая блокировка – это такой вид блокировки, при которой включение одного элемента схемы исключает возможность включения другого, сблокированного элемента схемы. Исключающая блокировка осуществляется с помощью логического элемента НЕ. Например, , т.е. если на вход какого-либо устройства подается сигнал а, то сигнал X отсутствует.

Исключающая блокировка находит широкое применение в схемах управления. На рис. 108 показаны две схемы управления реверсивным электродвигателем с помощью пусковых и стоповых кнопок. Первая схема (рис. 108, а) не содержит исключающей блокировки, а во второй схеме (рис. 108, б) она предусмотрена. При управлении электродвигателем с помощью первой схемы возможна аварийная ситуация. Если после пуска двигателя кнопкой SB1 нажать на пусковую кнопку SB3 или наоборот, то это приведет к срабатыванию магнитного пускателя КМ2 и, как следствие этого, к короткому замыканию в силовой цепи. Этого недостатка лишена вторая схема, так как в ней предусматривается исключающая блокировка. При нажатии на пусковую кнопку SB1 (рис. 108, б) возбуждается катушка магнитного пускателя КМ1 и, следовательно, размыкается блокировочный контакт КМ1.2. Если теперь нажать на пусковую кнопку SB3, короткое замыкание в силовой цепи не произойдет, так как катушка магнитного пускателя КМ2 не возбудится. Цепь будет разорвана контактом КM1.2.

Исключающая блокировка обязательно применяется для защиты генератора высокой частоты, если от него питаются несколько индукторов, суммарная мощность которых больше установочной мощности генератора, а также в ряде других схем.

Разрешающая блокировка – это такой вид блокировки, при котором включение одного элемента схемы управления разрешается только при выполнении определенного порядка. Разрешающая блокировка реализуется с помощью логических элементов И либо ИЛИ. Если f (Х) = a · b, то сигнал X появляется только тогда, когда имеются и сигнал а и сигнал b. Если же f (X) = а + b, то сигнал X появляется, когда имеется хотя бы один из сигналов (a или b).

Разрешающая блокировка находит широкое распространение в схемах управления бытовых устройств и промышленных установок. Например, нельзя включить телевизор, если не закрыта его задняя крышка. Лифт не пойдет, если не закрыта его дверь. В нагревательных электрических печах нельзя включить нагревательные элементы, если не закрыть дверки печей, и т. д.

Блокировка памяти – это такой вид блокировки, при которой кратковременное включение одного элемента схемы управления вызывает длительное включение другого элемента.

Блокировка памяти находит применение в схемах управления, когда пуск какой-либо установки осуществляется пусковой кнопкой с самовозвратом (пусковой контакт кратковременного действия). На схемах, изображенных на рис. 108, контакты КМ1.1 и КМ2.1 являются блокировочными контактами.