
5. Электрическая часть.
Системы управления электроприводом.
В зависимости от характера сигналов, поступающих на входе устройства управления и сигналов, вырабатываемых им на выходе, системы электроприводов делятся на два класса: аналоговые (непрерывные) и цифровые (ЦЕП).
В аналоговых системах сигналы устройства управления непрерывные в функции времени.
В цифровых системах с микропроцессорным управлением (МПС) сигналы управления представлены в двоичном коде n-го разряда (высокий разряд - «логическая единица» (1), низкий разряд - «логический ноль» (0)), которые исследуются при выполнениях или формировании логических функций.
По сравнению с аналоговыми системами МПС обладают рядом преимуществ:
а) гибкость - путем перепрограммирования изменение алгоритмов управления без изменения аппаратной части;
б) возможность получения высокого быстродействия и оптимизации режимов работы электрооборудования;
в) самодиагностика и самотестирование цифровых управляющих устройств, проверка исправности механических узлов привода силовых преобразователей, датчиков и другого оборудования в периоды технических пауз и раннее предупреждение аварии;
г) высокая статическая точность режимов работы за счет отсутствия дрейфа нуля при измерений малого рассогласования (точность МПС на два порядка выше в сравнении с аналоговыми системами).
д) простота визуальности параметров процесса управления с помощью цифровых индикаторов, организация диалогового режима обмена информацией с оператором в целях управления;
е) высокая надежность, меньшая масса, габариты и стоимость.
5.2 Общие принципы построения микропроцессорных систем. Системы с двоичным кодом.
Микропроцессор, как и любая ЭВМ, построена на схеме с двумя устойчивыми состояниями и оперирует информацией в двоичном коде, передаваемым двоичными числами - разрядами, иначе называемыми битами (0 или 1).
Группа битов составляет слово, в котором количество битов характеризует важный его параметр - длину.
В основном в МП используется слово длинной в 8 бит, представляющее комплект из 8 электрических сигналов или логических уровней, именуемых высокими или низкими, что эквивалентно логическим переменным 1 или О.Логическая переменная -электрический сигнал, принимающий два различных значения - высокое и низкое (логическая 1 и логический 0).
В МП возможны слова длинной в 4,12,16 бит.Часто используется единица двоичной информации - байт, состоящий из 8 бит Ь0+Ь7, например 10101010. Левый крайний бит
Ь7 (в примере Ь7 -1) носит название наибольшего значащего разряда, правый крайний бит Ь0 (в примере Ь0 = 0) - наименьший разряд. Биты промежуточные Ь} +Ъ6 читаются справа налево.
Байт с точки зрения пользователя МП может представлять числа в различных системах счисления:
• десятичные числа от 0 до 255 в двоичной системе счисления, значения которых определяется выражением (2n-1), где п- число бит (например 11111111=28-1 = 255);
• числа от 0 до 255 в восьмеричной системе счисления (система характеризуется набором цифр от 0 до 7 с основанием 8).
Элементы схемы:
АД (М) - приводной асинхронный двигатель;
ТВ - неуправляемый выпрямитель;
С - рабочая емкость;
АИН - автономный инвертор напряжения с ШИМ;
,
,
-
датчики тока;
МП - микропроцессор;
ПТ - программируемый таймер - устройство точного отчета временных интервалов;
D - вход ввода данных;
С - вход синхронизирующего сигнала для работы с МП;
Т- ввод тактовых импульсов; ВТ- выход выходного тактового сигнала; Г - генератор тактовых импульсов; БР - регисторный блок
D - вход ввода данных;
С - вход синхронизирующего сигнала;
ШУ - шина управления;
ШДА - шина данных и адресования;
QF
(АП)- автоматический выключатель для
максимальной и тепловой (небольших
перегрузок) защиты. Включается вручную,
отключается с помощью электромагнитного
разъединителя при больших перегрузках
(мгновенно) и небольших (через t=10
мин);
Рис. 1. Функциональная схема электропривода
YB(ТКГ)- колодочный тормоз с гидротолкателем;
КМ1 (КЛ)- линейный контактор для автоматического дистанционного включения электропривода;
КТ (РВ)- реле времени;
КМ2 (КТ)-контактор тормоза;
НА (ЗС)- звуковая сигнализация;
ВА (ДТ)- датчик тока, обеспечивающий включение тормоза вначале пуска двигателя;
КА (РП)- пусковое реле;
ПУ- пульт управления;
«ПУСК»- включение в работу микропроцессорной системы (МПСУ) электропривода;
«СТОП»- отключение МПСУ;
RP- потенциометр для установки задающего сигнала на определенную скорость в том числе и номинальную (nн);
ВV (РС)- реле скорости для контроля наличия скорости;
QS (АВ)- аварийный выключатель (для обслуживающего персонала);
SB2 (КП)- кнопка включения контактора КМ1 и подключения системы электропривода;
SB1 (КС)- кнопка «СТОП»;
SQ (ЗЖ)- датчик завала желоба;