Лабораторная Работа №4

ПРОГРАММНЫЕ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ

Цель работы

Изучить электрическую и кинематическую схему, порядок настройки и режимы работы электромеханического командного устройства КЭП-12У, электронного реле времени «сигнал-201».

Порядок выполнения работы:

1. Изучить электрическую и кинематическую схему КЭП-12У.

2. Изучить порядок настройки КЭП-12У.

3. Снять временную диаграмму (циклограмму) при имеющейся настройке КЭП-12У, предварительно установив время цикла по заданию преподавателя.

4. Изучить электрическую и кинематическую схему СИП-01.

5. Изучить порядок настройки СИП-01.

6. Снять временную диаграмму работы СИП-01 при имеющейся настройке и проконтролировать соответствие действительных и заданных временных интервалов.

Описание командных устройств КЭП-12У и СИП-01

Программные устройства в общем случае состоят из следующих основных элементов: носителя программы, преобразователя задающего параметры носителя программы во временной интервал, выходных устройств. Работа электромеханических программных устройств состоит в замыкании электрических контактов на выходе при помощи материального носителя программы (кулачков, фигурных дисков и т.д.), перемещаемого с помощью привода постоянной скорости, выполняющего роль преобразователя задающего параметры носителя программы во временный интервал.

Прибор КЭП-12У предназначен для управления 12-ю электрическими цепями с коммутируемой мощностью каждой до 500 Вт. Пределы измерения продолжительности рабочих циклов от 3 минут до 18 часов. Точность установки времени цикла - 2,5%.

Кинематическая схема КЭП-12У см. рис. На самом приборе. Синхронный двигатель осуществляет привод распределительного вала 2 с кулачками 3 через храповой механизм, установленный под нижним колоколом 4 и четырехступенчатую коробку перемены передач 5 с подвижной шестерней 6. Кулачки, расположенные на распределительном валу, сбрасывают и взводят защелки быстродействующих выключателей коммутируемых цепей 8: левый кулачок взводит защелку, правый сбрасывает ее. Электромагнит 7 служит для сброса защелки крайнего контакта, через который происходит выключение электродвигателя 1.

Электрическая принципиальная схема КЭП-!»У представлена на рис.1. Выключение КЭП-12У по электрической схеме происходит следующим образом. Замыкают тумблер SA, подготавливая тем самым цепь питания электродвигателя МI. После нажатия кнопки дистанционного управления SB сбрасывают электромагнит YA и взводят защелку контакта SQ12, через который происходит запитка двухфазного синхронного двигателя МI. После этого двигатель включается в работу и приводит в движение вал с кулачками, коммутирующими выходные электрические цепи, снабженные лампами L1…L11. После того как вал с кулачками совершит полный оборот, последний кулачок размыкает и тем самым отключает электродвигатель. Для запуска необходимо снова нажать кнопку SB, при этом цикл снова повторяется. Настройка КЭП-12У состоит в установке продолжительности времени одного оборота распределительного вала (время цикла) и установке моментов замыкания и размыкания выходных электрических цепей внутри времени цикла.

Время цикла, порядок и моменты коммутации электрических цепей определяются заданным технологическим процессом. Грубая установка времени цикла производится выбором соответствующей ступени коробки перемены передач с помощью подвижной шестерни, а точная – с помощью установки в соответствующее положение нижнего колокола, при этом, расположенный под нижним колоколом механизм регулирует продолжительность холостого хода приводного двигателя в процессе передачи вращения на распределительный вал.

После настройки времени цикла производится настройка моментов замыкания и размыкания выходных цепей, путем перемещений и закрепления в соответствующем положении кулачков распределительного вала. Установка кулачков производится по делениям верхнего колокола после вывода зацепления подвижной шестерни. Цена одного деления верхнего колокола зависит от установки времени цикла.

Прибор СИП-01 – представляет собой электромеханическое реле времени со ступенчатой настройкой продолжительности импульса и периода его подачи. Прибор СИП-01 предназначен для коммутации одной электрической цепи.

Настройка СИП-01 обеспечивает подачи короткого импульса продолжительностью от 1 до 7 секунд с периодом 15,30,60, 120 секунд или длительного импульса продолжительностью 15,30,60,120 секунд с периодом от 1 до 7 секунд. Электрическая цепь коммутируется ртутными выключателями с коммутируемой мощностью до 3,3 кВа.

Кинематическая схема СИП-01 см. рис., на стенде . Механизм СИП-01 приводится в действие синхронным двигателем 1 типа СД-65, ось которого вращается со скоростью 60 об/мин. Движение от оси двигателя передается через зубчатые колеса 2,3 на ось 4, на которой укреплено зубчатое колесо 5 и свободно сидит втулка 6 с мальтийским крестом 7, установочным диском 8. Сдвоенные секторы 9 и 10, втулка 11 и зубчатое колесо 12 сидит на оси 13. Палец 14 вращаясь с зубчатым колесиком 12, периодически западает в один из пазов мальтийского креста и поворачивает его вместе с установочным диском на угол 45. На ось 15 жестко посажено коромысло 16, отогнутая часть которого соприкасается с профилем установочного диска, а ролик 17 с профилем сдвоенных секторов 9,10 специальной пружиной 10. Обойма 19 несет два ртутных выключателя 20 и 21, которые укреплены так, что когда один из них замкнут, то другой разомкнут и наоборот. Поворот обоймы со ртутными выключателями произойдет только тогда, когда произойдет одновременное западание ролика во впадину сдвоенных секторов и отогнутой части коромысла в вырез установочного диска. Принципиальная электрическая схема СИП-01 представлена на рис. 2.

Она состоит из цепи питания синхронного двигателя СД-65, клеммы, которого выведены на колодке внешних подключений и обозначены «сеть» и цепи ртутных выключателей, вводы которых на колодке внешних подключений обозначены как «нагрузка». Запуск двигателя производится тумблером «ВКЛ-ВЫКЛ», а выбор ртутного выключателя с помощью тумблера «КОР-ДЛ».

Настройка СИП-01 состоит в настройке продолжительности импульса и периода его подачи путем изменения фиксации положения установочного диска и сдвижных секторов. Фиксирующие отверстия на диске и сдвижных секторах соответствующим образом маркированы. В лабораторной работе для контроля продолжительности временных интервалов в цепь ртутных выключателей, т.е. к зажимам «нагрузка» подключена рабочая обмотка электросекундомера.

Контроль работы программных устройств

Временная диаграмма работы (циклограмма) является наиболее распространенной характеристикой работы программных устройств. Она представляет собой график изменения выходных сигналов в зависимости от времени.

Поскольку с повторением цикла работы программного устройства повторяется вся последовательность выходных сигналов, то циклограмму строят для одного цикла, отмечая на ней моменты замыкания, размыкания, длительности замкнутого состояния контактов программного устройства. Возможные в виде циклограмм КЭП-12У, у которого 3 из 12 выходов, представлены на рис. 3.

Циклограмма работы программного устройства исчерпывающим образом характеризует параметры настройки и позволяет сравнить их с желаемыми, для данного технологического процесса.

Содержание отчета

1. Принципиальные электрические схемы КЭП-12У, СИП-01.

2. Снятые экспериментальным путем временные диаграммы (циклограммы) работы КЭП-12У, СИП-01.

3. Параметры настроек, установленных на КЭП-12У, СИП-01.