- •Основи електропривода
- •Класифікація електроприводів. Механічні характеристики
- •1.1. Загальні положення
- •1.2. Класифікація електроприводів
- •1.3. Приведення моментів і сил опору, моментів інерції і
- •1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
- •1.5. Усталені режими
- •Часові та частотні характеристики електропривода
- •2.1. Рівняння руху електропривода
- •2.2. Час прискорення і сповільнення електропривода
- •2.3. Оптимальне передаточне число
- •2.4. Часові та частотні характеристики одномасової системи
- •2.5. Часові та частотні характеристики двомасової системи
- •Регулювання швидкості двигунів постійного струму
- •3.1. Регулювання кутової швидкості двигунів постійного
- •Струму незалежного збудження
- •3.2. Регулювання швидкості двигунів послідовного збудження
- •3.3. Гальмівні режими двигунів постійного струму
- •3.4 Часові характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження
- •3.5. Частотні характеристики
- •Перетворювачі напруги електроприводів постійного струму
- •4.1. Тиристорні керовані випрямлячі
- •4.2. Системи імпульсно-фазового керування
- •4.3. Імпульсні перетворювачі постійної напруги
- •Регулювання кутової швидкості двигунів змінного струму
- •5.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів
- •5.2. Регулювання швидкості асинхронних двигунів
- •5.3. Перетворювачі частоти
- •5.4. Регулювання швидкості синхронних двигунів
- •Тики синхронного двигуна
- •5.5. Гальмівні режими двигунів змінного струму
- •Методи розрахунку потужності електроприводів
- •6.1. Втрати енергії в електроприводах
- •6.2. Нагрівання і охолодження двигунів
- •6.3. Режими роботи і навантажувальні діаграми
- •6.4. Розрахунок потужності електродвигунів
- •Системи керування електроприводами
- •Релейно-контакторні системи керування електроприводами
- •7.1. Загальні положення
- •7.2. Структура релейно-контакторних систем керування
- •7.3. Принципові схеми ркск
- •Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
- •8.1 Загальна характеристика длск
- •8.2. Методи синтезу длск
- •8.3. Математичний опис длск
- •8.4. Способи реалізації длск
- •Система керування швидкістю електроприводів постійного струму з сумуючим підсилювачем
- •9.1. Загальні положення
- •9.2. Формування динамічних характеристик
- •9.3. Обмеження моменту електропривода
- •Система керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням
- •10.1. Структурна схема системи підпорядкованого
- •Регулювання
- •10.2. Технічна реалізація системи з підпорядкованим регулюванням
- •10.3. Обмеження струму в системі підпорядкованого регулювання
- •Системи керування швидкістю асинхронного електропривода
- •11.1. Регулювання швидкості напругою живлення
- •11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
- •11.3. Система скалярного керування частотно-регульованого асинхронного електропривода
- •11.4. Системи векторного керування частотно-регульованого електропривода
- •11.5. Пряме керування моментом асинхронного двигуна
- •Енергозберігаючий асинхронний електропривод
- •12.1. Загальні положення
- •12.2. Втрати електроенергії в усталених режимах
- •12.3. Оптимізація енергоспоживання в перехідних процесах
- •12.4. Економічна ефективність частотно-регульованого електропривода
- •Частотне керування синхронними електроприводами
- •13.1. Стратегії керування
- •13.2. Вентильний двигун
- •13.3. Система автоматичного керування моменту сд зміною магнітного потоку ротора
- •13.4. Стратегії керування сд зі збудженням від постійних магнітів
- •Адаптивні системи керування електроприводами
- •14.1. Загальні положення
- •14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
- •14.3. Безпошукова адаптивна система керування зі спостережним пристроєм
- •14.4. Фаззі-керування електроприводами
- •14.5. Фаззі-керування гальмуванням візка мостового
- •Слідкуючий електропривод
- •15.1. Загальна характеристика
- •15.2. Безперервні системи керування слідкуючим
- •15.3. Динамічні показники слідкуючого електропривода
- •Цифрові системи керування електроприводами
- •16.1. Структура електропривода з цифровою системою
- •Керування
- •16.2. Розрахункові моделі ацп і цап
- •16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
- •16.4. Синтез цифрового регулятора і його реалізація
- •Список літератури
- •Предметний покажчик
- •Рецензія
Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
8.1 Загальна характеристика длск
Дискретні логічні системи керування (ДЛСК) забезпечують авто-матизацію руху робочих органів установки в технологічних режи-мах. Це означає, що ДЛСК виробляє і подає команди на виконання у певній послідовності операцій вибору направлення і швидкості руху, пуску, гальмування, створення паузи, поновлення руху, а та-кож захистного відключення електропривода й зупинки робочих органів в аварійних режимах.
Установка може мати декілька робочих органів (РО), кожен з яких приводиться в рух своїм індивідуальним двигуном. Необхід-ний технологічний режим таких установок здійснюється узгодже-ною роботою двигунів, яка забезпечується ДЛСК. До таких устано-вок відноситься ліфт, який має в якості робочих органів кабіну, две-рі кабіни і двері ліфта, багато координатний маніпулятор, помповий агрегат з системою заливки води тощо.
В
Рис.8.1. Діаграма
технологічного циклу
за технологічними умовами ро-боти електропривода.
8.2. Методи синтезу длск
Вихідними даними для синтезу ДЛСК є заданий технологічний цикл руху РО, на підставі якого складається послідовність всіх опе-рацій, необхідних для виконання циклу. До таких операцій віднося-ться завантаження РО, пуск двигуна у потрібному напрямі з зада-ною швидкістю, гальмування і зупинка, пауза для розвантажування тощо. Кожна операція забезпечується частиною ДЛСК – вузлом. Та-кі вузли можна вважати «цеглинами» побудови системи керування. Виконаний на основі вузлів синтез ДЛСК називається методом типових вузлів.
Ідея даного синтезу базується на виконанні двох процедур:
декомпозиції – виділення зі складу створюваної ДЛСК функціо-нальних вузлів, які відповідають технологічним операціям, і компо-зиції – об’єднання вузлів в єдину систему керування. Ці процедури виконують поетапно:
етап 1 – виділення окремих операцій ДЛСК і складання пос-лідовності їх виконання;
етап 2 – вибір і складання вузлів ДЛСК для визначених опе-рацій;
етап 3 – виконання електричних з’єднань вузлів і складання принципової схеми ДЛСК;
етап 4 – перевірка складної схеми ДЛСК детальним аналізом її роботи.
Виконання етапу 1 зв’язано зі складанням алгоритму роботи ДЛСК у тій чи іншій формі. Виконання етапів 2 і 3 вимагає від роз-робника певних творчих зусиль, винахідливості і навичок у даній галузі. Інколи буває достатньо використати метод проб і перевірок. Але є розроблені методи формалізації процедури синтезу з викорис-танням математичного опису ДЛСК, що значно полегшує і приско-рює їх будову.
8.3. Математичний опис длск
Загальною функціональною моделлю ДЛСК є кінцевий автомат (КА) – багатополюсних з входами і виходами (рис.8.2,а).
На входи від давачів і командних апаратів (кнопок, кінцевих вимикачів тощо) поступають дискретні сигнали – логічні дворівневі змінні . На виході виділяються дискретні керуючі дії – логічні змінні (включення реле, контакторів тощо). У перетворенні вхідних змінних у вихідні приймають участь деякі внутрішні зміні , ... (блок-контакти контакторів, проміжні реле, таймери тощо). Отже, вихідні змінні є функціями вхідних і внутрішніх змінних КА.
а
б
Рис.8.2. Кінцевий автомат (а) і векторне представлення його змінних (б)
Слово «кінцевий» у назві КА означає, що число можливих зна-чень для вхідних, – внутрішніх і вихідних змінних кінцеві і рівні відповідно , і . Стан КА на кожному стійкому такті характеризується певними наборами значень змінних на вході, всередині і на виході. Набори можливих комбінацій змін-них можна розглядати як векторні змінні на вході і виході КА (рис.8.2,б).
Часовими інтервалами КА є такти. На стійкому такті КА може знаходитись скільки завгодно довго. Перехід з одного стану в дру-гий відбувається на нестійкому короткочасному такті (включення чи виключення контактора). В залежності від способу переходу КА відноситься до асинхронного чи синхронного типів. В асинхронному КА зміна тактів зумовлена зміною рівня змінних. В синхронних КА зміна стану відбувається за тієї ж причини, але в момент дії синхро-нізуючих імпульсів, які створюються генератором сталої частоти.
В залежності від способу формування логічних функцій КА поді-ляються на однотактні і багатотактні (КА з пам’яттю). В одно-тактних КА функції і формуються на одному стійкому такті за значеннями вхідних змінних на даному такті. У багатотактних КА функцій і на і-му такті формуються від значень вхідних змінних на даному такті і від значень на попередньому такті, тобто і не є однозначними функціями , а залежать від попереднього стану КА.
Описати роботу КА можна графічно або аналітично. Розглянемо ці описи на прикладі КА з двома входами і , двома виходами і та однією внутрішньою змінною (рис.8.3). В даному автоматі (RS – тригер) вихідні змінні визначаються внутрі-шньою змінною стану: ; .
В
Рис.8.3.
Чотириполюсний кінцевий
автомат
З чотирьох комбінацій (станів) вхідних логічних змінних в дано-му КА використовуються три, бо комбінація невизначена.
Таблиця 8.1
Х[n] Q[n-1] |
X1=00 |
X2=10 |
X3=01 |
X4=11 |
Q1=0 |
0 |
1 |
0 |
- |
Q2=1 |
1 |
1 |
0 |
- |
Г рафічний опис роботи КА представляють у виді графа, який має стільки вершин, скільки є різних станів вихідних логічних змін-них. Направлені дуги з надписами комбінацій вхідних змінних показують як відбувається зміна станів.
Д
Рис.8.4. Граф
чотириполюсного кінцевого автомата
Аналітичний опис КА представляють у виді структурних фор-мул, які складаються за певними правилами у диз’юнктивній норма-льній формі (ДНФ) або у кон’юнктивній нормальній формі (КНФ). Для даного КА ДНФ представляє собою суму всіх станів змінної і має такий вид:
. (8.1)
Формула (8.1) складна для реалізації. Тому її мінімізують, вико-ристовуючи певні правила алгебри логіки. В результаті мінімізації отримують формулу
. (8.2)
За аналітичним виразом КА складають схему кінцевого автома-мата. Реалізувати (8.2) можна одним реле з двома контактами (вихідні змінні і ) і блок-контактом (внутрішня змінна ) та двома кнопками і (вхідні змінні і ) (рис.8.5,а).
Безконтактний варіант КА можна побудувати і на простих логіч-них елементах І, АБО і НІ (рис.8.5,б).
а
б
Рис.8.5. Схеми реалізації КА (тригера) на реле (а) і на логічних елементах (б)
Даний кінцевий автомат є простим елементом пом’яті і у безкон-тактному виконанні представляє собою RS – тригер зі вхідними змінними і .