Задачи-2013
.pdf
|
|
Київ - 2013 |
|
|
Задача №5 |
5 |
1 |
4 |
8
7
3
6
2
9
Объект автоматизации: Автомат для приготовления натурального кофе. Кофе готовится из размолотых зерен, находящихся в виде порошка в емкости 1. При включении автомата привод 2 плавно подает чашку на позицию 3 и возвращается в исходное положение. Привод дозатора 4 засыпает в полость фильтра 5 порцию молотого кофе и возвращается в исходное положение. Клапан 6 заполняет испаритель порцией воды. В течение 15 секунд пар, через клапан 7, проходит через молотый кофе в фильтре, конденсируется, и готовый напиток попадает в чашку. После того как кофе будет готов (контроль по времени – 15 с), привод 8 плавно перемещает заполненную чашку на раздаточную позицию 9. Все устройства системы переходят в исходное
состояние.
После удаления заполненной чашки с раздаточной позиции (контролируется датчиком) система циклически повторяет приготовление напитка. Контроль времени заполнения чашки выполняется с помощью реле времени (пневматического или электрического) или таймера.
10
Київ - 2013
Задача 5.а. Составить пневматическую схему автоматического управления приводами дозатора кофе и подачи чашек (используются приводы 2 и 4). Суммарное время приготовления кофе и выгрузки заполненной чашки на раздаточную позицию составляет 18 секунд. Приготовление следующей порции кофе начинается после удаления заполненной чашки с позиции выгрузки 9, имитация удаления выполняется с помощью сигнала от пневматической кнопки. Считать, что в начальный момент на позиции выгрузки 9 находится заполненная чашка. Включение приводов в режим длительного цикла осуществляется с помощью кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – по выключению кнопки S1.
Задача 5.б. Составить электропневматическую схему автоматического управления приводами дозатора кофе и подачи чашек (используются приводы 2 и 4). Суммарное время приготовления кофе и выгрузки заполненной чашки на раздаточную позицию составляет 18 секунд. Приготовление следующей порции кофе начинается после удаления заполненной чашки с позиции выгрузки 9, имитация удаления выполняется с помощью сигнала от емкостного датчика. Считать, что в начальный момент на позиции выгрузки 9 находится заполненная чашка. Включение приводов в режим длительного цикла осуществляется с помощью кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – по выключению кнопки
S1.
Задача 5.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы приводов дозатора кофе и подачи чашек (используются приводы 2 и 4, см. условие задачи 5.б.). Включение автомата в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения заказа – повторным нажатием S1.
Задача 5.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для автоматизации работы приводов дозатора кофе и подачи чашек (используются приводы 2 и 4, см. условие задачи 5.б.). Включение автомата в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения заказа – повторным нажатием S1.
Задача 5.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы кофейного автомата с автоматической загрузкой и извлечением чашек (используются приводы 2, 4, 8 и клапаны 6, 7). Включение автомата в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения заказа – повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 5.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 – длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 – завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 – переход в режим ручного управления приводами: 2 – кнопка S1, 4 – кнопка S2, 8 – кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 – выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
−список оборудования,
−схему подключения элементов системы,
−описание работы системы,
−собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
11
Київ - 2013
Задача №6
1 |
7 |
|
4
3 |
6 |
2 |
5 |
10 |
9 |
|
|
8 |
|
Объект автоматизации: Участок автоматизированной линии расфасовки и упаковки лакокрасочных изделий.
Шпатлевка, находящаяся под давлением в цилиндрической емкости 1, поступает в дозатор 4. Привод 5 переключает направляющую кассету, поочередно соединяя камеры 2 и 3 с выходным патрубком емкости 1. В исходном положении привода 5 происходит заполнение камеры 2, при выдвинутом штоке заполняется камера 3. Время заполнения составляет 2 секунды. Привод 6 с заданной скоростью выдавливают шпатлевку из камеры 2 в пластиковую емкость, находящуюся на позиции расфасовки 8, после чего возвращается в исходное положение. Затем привод 10 удаляет заполненную емкость на следующую позицию линии для упаковки. Далее привод 9 загружает следующую емкость на позицию расфасовки, в которую привод 7 с заданной скоростью выдавливает шпатлевку из камеры 3. После отгрузки двух заполненных емкостей цикл повторяется в автоматическом режиме. Контроль времени заполнения камер дозатора выполняется с помощью реле времени (пневматического или электрического) или таймера.
12
Київ - 2013
Задача 6.а. Составить пневматическую схему автоматического управления приводами выдавливания шпатлевки (используются приводы 6 и 7). Суммарное время выгрузки заполненной емкости и загрузки пустой емкости принять равным 8 секунд. Скоростьвыдавливания шпатлевкисоставляет0,03 м/с. Имитацияналичияпустой тары на позиции расфасовки выполняется с помощью сигнала от пневматической кнопки. Включение приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки с фиксатором S1, остановкасистемыпослезавершенияцикла– повыключениюкнопкиS1.
Задача 6.б. Составить электропневматическую схему автоматического управления приводами выдавливания шпатлевки (используются приводы 6 и 7). Суммарное время выгрузки заполненной емкости и загрузки пустой емкости принять равным 8 секунд. Скорость выдавливания шпатлевки составляет 0,03 м/с. Имитация наличия пустой тары на позиции расфасовки выполняется с помощью сигнала от электроконтактной кнопки. Включение приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – по выключению кнопки S1.
Задача 6.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы приводов выдавливания шпатлевки (используются приводы 6 и 7, см. условие задачи 6.б). Включение приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, остановка системы после завершения цикла – по повторному нажатию кнопки S1.
Задача 6.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для автоматизации работы приводов выдавливания шпатлевки (используются приводы 6 и 7, см. условие задачи 6.б). Включение приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, остановка системы после завершения цикла – по повторному нажатию кнопки S1.
Задача 6.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для участка автоматизированной линии с автоматической загрузкой и удалением тары (используются приводы 5, 6, 7, 9, 10). Включение участка в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение – повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 6.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 - длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 - завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 - переход в режим ручного управления приводами: 6 - кнопка S1, 7 - кнопка S2, 9 - кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 - выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
-список оборудования,
-схему подключения элементов системы,
-описание работы системы,
-собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
13
Київ - 2013
Задача №7
7 |
5 |
6 |
1 |
10 |
3 |
8 |
2 |
11 |
4 9
Объект автоматизации: Система приводов воздушного шлюза для выезда транспорта из холодильного цеха.
Шлюз, соединяющий помещение цеха с окружающей средой, оборудован раздвижными воротами 1 и 2, верхними 3 и нижними 4 жалюзи. В пол, перед и после ворот, вмонтированы подвижные площадки, под которыми расположены реле давления 5 и 6, настроенные на вес транспорта. При подходе транспорта 7 к воротам 1, по сигналу от реле 5 приводы 8 и 9 плавно открывают жалюзи 3 и 4 за 8 секунд, за это время камера шлюза заполняется холодным воздухом. Далее, привод 10 плавно открывает ворота 1 и транспорт заезжает в камеру. После получения сигнала от реле давления 6, ворота 1 и жалюзи 4 закрываются приводами 9 и 10, после чего привод 11 плавно открывает ворота 2, и транспорт выезжает из шлюза. Через некоторый промежуток времени после исчезновения сигнала от реле давления 6 (транспорт начал выезжать) приводы 11 и 8 закрывают ворота 2 и жалюзи 3. При наличии транспорта на площадке перед шлюзом цикл работы системы повторяется в автоматическом режиме. Контроль времени выполняется с помощью реле времени (пневматического или электрического) или таймера.
14
Київ - 2013
Задача 7.а. Составить пневматическую схему системы автоматического управления открытием и закрытием ворот 1 и 2 (используются приводы 10 и 11). Принять время наполнения камеры шлюза холодным воздухом равным 8 секунд. Обеспечить выдержку времени 10 секунд, затрачиваемых на выезд транспорта из шлюза. Имитацию въезда транспорта на площадки выполнять с помощью пневматических кнопок. Включение системы в режиме длительного цикла – по нажатию кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – по выключению кнопки S1.
Задача 7.б. Составить электропневматическую схему системы автоматического управления открытием и закрытием ворот 1 и 2 (используются приводы 10 и 11). Принять время наполнения камеры шлюза холодным воздухом равным 8 секунд. Обеспечить выдержку времени 10 секунд, затрачиваемых на выезд транспорта из шлюза. Имитацию въезда транспорта на площадки выполнять с помощью электроконтактных кнопок. Включение системы в режиме длительного цикла – по нажатию кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – по выключению кнопки S1.
Задача 7.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы приводов открытия и закрытия ворот 1 и 2 (используются приводы 10 и 11, см. условие задачи 7.б.). Включение системы в режиме длительного цикла – по нажатию кнопки без фиксатора S1, остановка системы после завершения цикла – по повторному нажатию кнопки S1.
Задача 7.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для автоматизации работы приводов открытия и закрытия ворот 1 и 2 (используются приводы 10 и 11, см. условие задачи 7.б.). Включение системы в режиме длительного цикла – по нажатию кнопки без фиксатора S1, остановка системы после завершения цикла – по повторному нажатию кнопки S1.
Задача 7.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой шлюза (используются приводы 8, 9, 10 и 11, реле давления 5 и 6). Включение участка в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение – повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 7.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 – длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 – завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 – переход в режим ручного управления приводами: 8 – кнопка S1, 10 – кнопка S2, 11 – кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 – выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
−список оборудования,
−схему подключения элементов системы,
−описание работы системы,
−собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
15
Київ - 2013
Задача №8
1 |
3 |
6 |
5 |
4 |
8 |
7 |
2
Объект автоматизации: Система приводов сверлильного станка автомата. На станке выполняются крепежные отверстия на венцах шестерен большого диаметра. Венец шестерни 1 устанавливается приводом 2 на оправку 3. Привод 4 плавно одевает на шестерню кондуктор 5. После чего приводом 6, через кондуктор, осуществляется рабочая подача сверления отверстий. Ход приводов подачи 6, установки 2 и удаления 7 шестерен контролируется датчиками положения. После отвода сверлильной головки привод 4 удаляет кондуктор с венца шестерни, а привод 7 выгружает готовый венец шестерни в контейнер продукции. Привод 8, с установленным на нем пневматическим вакуумным устройством, удаляет стружку с рабочей позиции станка в течение 4 секунд перед установкой следующей шестерни. При наличии следующего необработанного венца шестерни на входной позиции цикл работы системы повторяется в автоматическом режиме. Контроль времени выполняется с помощью реле времени (пневматического или электрического) или таймера.
16
Київ - 2013
Задача 8.а. Составить пневматическую схему системы управления приводами загрузки шестерен и установки/удаления кондуктора (используются приводы 2 и 4). Время сверления отверстий составляет 4 секунды, суммарное время отгрузки шестерни и удаления стружки принять равным 10 секунд. Прямой ход привода 4 контролируется упором в шестерню (давление 3,5 бара). Контроль наличия заготовки на позиции загрузки имитировать сигналом от пневматической кнопки. Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется с помощью кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – выключением кнопки
S1.
Задача 8.б. Составить электропневматическую схему системы управления приводами загрузки шестерен и установки/удаления кондуктора (используются приводы 2 и 4). Время сверления отверстий составляет 4 секунды, суммарное время отгрузки шестерни и удаления стружки принять равным 10 секунд. Прямой ход привода 4 контролируется упором в шестерню (давление 3,5 бара). Контроль наличия заготовки на позиции загрузки имитировать сигналом от электроконтактной кнопки. Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется с помощью кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла – выключением кнопки
S1.
.
Задача 8.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы приводов загрузки шестерен и установки/удаления кондуктора (используются приводы 2 и 4, см. условие задачи 8.б). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется нажатием кнопки без фиксатора S1, остановка системы после завершения цикла – повторным нажатием кнопки S1.
Задача 8.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для автоматизации работы приводов загрузки шестерен и установки/удаления кондуктора (используются приводы 2 и 4, см. условие задачи 8.б). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется нажатием кнопки без фиксатора S1, остановка системы после завершения цикла – повторным нажатием кнопки S1.
Задача 8.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой станка автомата (используются приводы 2, 4, 6, 7 и 8). Включение работы станка в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение – повторным нажатием S1.
.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 8.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 - длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 - завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 - переход в режим ручного управления приводами: 2 - кнопка S1, 4 - кнопка S2, 7 - кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 - выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
-список оборудования,
-схему подключения элементов системы,
-описание работы системы,
-собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
17
Київ - 2013
Задача №9
6 |
4 |
3 |
«В» «А»
2
5а |
1 |
|
7
5б
Объект автоматизации: Выдувная машина пластмасс-автомата для изготовления бутылочной тары.
Заготовка 1 удерживается на фитинге с помощью вакуума, подключаемого клапаном 3 (линия «В»). Привод 4 плавно перемещает заготовку в камеру машины. Сдвоенный привод 5 смыкает две полуформы вокруг заготовки (цилиндр 5а - до ограничителя хода, цилиндр 5б – до создания усилия, соответствующего давлению 4,2 бар). Клапан 3 отключает вакуум, а привод 6 открывает шаровой кран, через который в заготовку подается разогретый воздух под давлением (линия «А»). Заготовка приобретает форму камеры за 5 секунд. Подача разогретого воздуха прекращается, а в охлаждающие контуры полуформ в течение 5 секунд подается холодная вода через кран, управляемый приводом 7. После охлаждения через клапан 3 в емкости создается вакуум и полуформы размыкаются. Готовая емкость плавно переносится приводом 4 в зону загрузки-отгрузки и вакуум отключается. Общее время от начала выгрузки изделия до установки следующей заготовки равно суммарному времени формообразования и охлаждения. Контроль времени выполняется с помощью реле времени (пневматического или электрического) или таймера.
18
Київ - 2013
Задача 9.а. Составить пневматическую схему системы автоматического управления приводом перемещения заготовки и приводом крана (используются приводы 4 и 7). Время смыкания полуформ и подачи разогретого воздуха составляет 5 секунд. Время подачи холодной воды составляет 5 секунд. Временем размыкания полуформ и временем загрузки-отгрузки заготовок пренебречь. Включение системы в режим длительного цикла по нажатию кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла - по выключению кнопки S1.
Задача 9.б. Составить электропневматическую схему системы автоматического управления приводом перемещения заготовки и приводом крана (используются приводы 4 и 7). Время смыкания полуформ и подачи разогретого воздуха составляет 5 секунд. Время подачи холодной воды составляет 5 секунд. Временем размыкания полуформ и временем загрузки-отгрузки заготовок пренебречь. Включение системы в режим длительного цикла по нажатию кнопки с фиксатором S1, остановка системы после завершения цикла - по выключению кнопки S1.
Задача 9.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматического управления приводом перемещения заготовки и приводом крана (используются приводы 4 и 7, см. условие задачи 9.б). Включение системы в режим длительного цикла осуществляется нажатием кнопки без фиксатора S1, остановка системы после выполнения цикла – повторным нажатием кнопки S1.
Задача 9.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для автоматического управления приводом перемещения заготовки и приводом крана (используются приводы 4 и 7, см. условие задачи 9.б). Включение системы в режим длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, остановка системы после выполнения цикла – повторным нажатием кнопки S1.
Задача 9.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой выдувной машины (используются приводы 4, 5, 6, 7 и клапан 3). Включение работы машины в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение – повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 9.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 - длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 - завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 - переход в режим ручного управления приводами: 4 - кнопка S1, 6 - кнопка S2, 7 - кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 - выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
-список оборудования,
-схему подключения элементов системы,
-описание работы системы,
-собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
19