учёба / Автоматизация технологических процессов / Лекции / 02.1 Разработка релейно-контактных схем
.docЛЕКЦИЯ 5.
РАЗРАБОТКА РЕЛЕЙНО-КОНТАКТНЫХ СХЕМ
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ. УПРОЩЕНИЕ КОНТАКТНЫХ СХЕМ
Все элементы САУ связаны одной общей схемой, которая составляется в соответствии с составленным алгоритма работы САУ и должна обеспечить его выполнение. Широко применяют электрические релейно-контактные схемы, состоящие из электрических контактов, соединенных в определенной последовательности, и исполнительных элементов, на которые эти контакты воздействуют. Основным принципом работы релейно-контактной схемы является последовательность действия отдельных ее элементов. Все элементы, входящие в релейно-контактную схему, можно разделить на три основные группы: приемные, промежуточные и исполнительные.
В процессе синтеза контактных схем могут возникнуть сложные структуры с большим количеством контактных элементов. Преобразование РКС на основе законов алгебры логики позволяет получить эквивалентные формы с меньшим количеством контактных элементов (по сравнению с исходными), которые выполняют те же функции.
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ САУ ТП НА РЕЛЕЙНО-КОНТАКТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
Принципиальные релейно-контактные схемы относятся к классу двоичных систем, все входные, выходные величины и параметры состояния которых могут принимать только дискретные значения. Для математического описания алгоритма дискретных систем управления пользуются законами алгебры логики и логическими таблицами (частные таблицы включения, таблицы покрытий).
Частные таблицы включения составляются для всех исполнительных элементов и реле времени в порядке их срабатывания при реализации алгоритма управления. Рассмотрим примеры построения частных таблиц включения и построения по ним первоначальных структурных формул на примере ТП раздачи корма мобильным кормораздатчиком.
В частную таблицу включения данного ИЭ входят из символической записи ТП данный исполнительный элемент и все те командные и промежуточные элементы, от которых этот ИЭ срабатывает и отключается, а также другие вспомогательные элементы, необходимые для реализации работы данного ИЭ.
В горизонтальных строках таблицы вписаны все электрические элементы Э, вертикальные столбцы – это такты. При переходе от одного такта к другому меняется состояние хотя бы одного из электрических элементов. Знаком “+” обозначается включение элемента, а знаком “-” – выключение или отпускание. Нулевой такт характеризует состояние всех элементов в начале цикла.
В частную таблицу включения ИЭ x1 войдут элементы:
zc/ - элемент пуска технологической линии;
b1, b2 – элементы, определяющие исходное состояние агрегата (загрузка К кормом, нахождение К в исходном положении);
b3 – элемент отключения x1.
Такт, предшествующий такту включенного состояния ИЭ, называется тактом срабатывания. Такт, предшествующий такту отключенного состояния ИЭ, называется тактом отпускания. Такты включенного состояния ИЭ называются рабочими тактами ИЭ, остальные такты – холостыми тактами.
Структурная формула для ИЭ x1 определяется из таблицы включения по формуле:
,
где fср – логическое произведение контактов элементов в тактах срабатывания, обеспечивающее замкнутую цепь элемента;
fотп – логическое произведение контактов элементов в такте отпускания, обеспечивающее в этом такте замкнутую цепь элемента. Контакт самого ИЭ в fср и fотп не входит.
Таким образом получили следующую структурную формулу для ИЭ x1. Для упрощения первоначальной структурной формулы пользуются таблицей покрытия. Ее назначение – исключить из первоначальной формулы лишние слагаемые. Таблицы покрытия строятся следующим образом: в горизонтальных строках левого столбца выписываются все суммы произведений из первоначальной структурной формулы, а в вертикальных столбцах – номера тактов включенного состояния данного ИЭ, в том числе такта срабатывания.
Далее определяется, какими тактами реализуется каждое произведение структурной формулы, и в тех тактах, где данное произведение вызывает замкнутую цепь для ИЭ, ставят знак “X”. Произведения, в строках которых нет ни одного знака X, исключаются из первоначальной структурной формулы. Произведения, знаки Х которых перекрываютя знаками Х другого произведения, также могут быть исключены, так как для каждого тактов включенного состояния ИЭ достаточно замыкания всего одной цепи.
Полная структурная схема САУ состоит из структурных схем отдельных ИЭ.
|
Э |
Все Э |
Такты |
||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
x1 |
1 |
|
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
zc/ |
2 |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
b3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
b1 |
8 |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
|
b2 |
16 |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
|
Вес схемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Цепи |
Такты |
|||
|
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
1 |
zc/ · b3 · b1 · b2 |
x |
x |
|
|
|
2 |
b3 · x1 |
|
x |
x |
x |
|
3 |
b1 · x1 |
|
|
|
|
|
4 |
b2 · x1 |
|
|
|
|
|
5 |
zc/ · x1 |
|
x |
|
|
|
Э |
Все Э |
Такты |
||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
x2 |
1 |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
b4 |
2 |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
b5 |
4 |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
Вес схемы |
0 |
4 |
6 |
7 |
3 |
2 |
0 |
|
|
№ |
Цепи |
Такты |
|
|
2 |
3 |
||
|
1 |
b4 · b5 |
x |
x |
|
2 |
b4 · x2 |
|
|
|
3 |
b5 · x2 |
|
x |
|
Э |
Все Э |
Такты |
||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
|
x3 |
1 |
- |
|
|
|
+ |
|
|
- |
|
|
b5 |
2 |
- |
+ |
|
- |
|
|
|
|
|
|
b7 |
4 |
- |
|
|
|
|
|
+ |
|
- |
|
b4 |
8 |
- |
|
+ |
|
|
- |
|
|
|
|
Вес схемы |
0 |
2 |
10 |
8 |
9 |
1 |
5 |
4 |
0 |
|
|
№ |
Цепи |
Такты |
||
|
3 |
4 |
5 |
||
|
1 |
b4 · b5 · b7 |
x |
x |
|
|
2 |
b5 · x3 |
|
|
|
|
3 |
b4 · x3 |
|
x |
|
|
4 |
b7 · x3 |
|
x |
x |