1 Изучение и моделирование типовой системы дистанционного управления

1.1 Цель работы

Изучить принцип действия и режимы работы систем дистанционного управления (СДУ), широко применяемые для автоматизации технологических объектов управления (ТОУ). Разработать различные формы моделей для моде-лирования типовой СДУ. На основе программной модели выяснить выполнение всех функций в различных режимах работы типовой СДУ.

1.2 Основные теоретические сведения

В отраслевой автоматизации большое распространение получили СДУ ТОУ. СДУ выполняют следующие основные функции: пуск и останов электроприводов, реверсирование частоты вращения, защиту от токовых перегрузок, различные блокировки от ошибочных действий персонала, обеспечение задан-ной последовательности и продолжительности технологических операций, сиг-нализацию и др. В любой СДУ имеются две основные электрические цепи: цепь главного тока или силовая и цепь вспомогательного тока или цепь управления. Дополнительно системы оснащаются цепями блокирующих связей, сиг-нализации, автоматического контроля и регулирования.

Смысл дистанционного управления: воздействие оператора посредством соответствующих кнопок на длинную (до 100-150 м) слаботочную цепь СДУ приводит в движение электропривод различных технологических объектов, включенный в короткую силовую цепь главного тока. СДУ построены на осно-ве электромагнитных аппаратов: реле, контакторов, магнитных пускателей, ап-паратов ручного действия - кнопок управления: "Пуск", "Стоп", "Вперед", "На-зад" и др. Особенностью СДУ является то, что токи, протекающие по силовой цепи и зависящие от типа и назначения привода, значительны по величине, а токи, протекающие по цепи управления, в тысячу раз и более меньше (десятки и сотни мА).

1.2.1 Принципиальная электрическая схема типовой СДУ

Графическое изображение системы, отображающее в максимальной степени ее принцип действия, называют принципиальной схемой. Поскольку СДУ чаще реализуют на электрических элементах автоматики, то рассмотрим принципиальную электрическую схему.

Цепь главного тока включает в себя следующие элементы: L1,L2,L3,0 - фазы 4-х проводной промышленной сети переменного тока (~380 В, 50 Гц); QF1-автоматический выключатель, предназначен для ручной коммутации цепи, а также для защиты силовой цепи от короткого замыкания (к.з.) в ней; КМ1.2-силовые контакты магнитного пускателя или электромагнитного контактора КМ1; КК1-биметаллические пластины теплового реле, предназначенного для защиты электродвигателя от токовой перегрузки (как правило, токовые перегрузки возникают при обрыве одной из фаз); М1,M2-асинхронный 3-х фазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. РМ -рабочая машина или аппарат, приводимая в действие электродвигателем М1,M2;

Цепь управления состоит из следующих элементов: FU1 - предохранитель, предназначенный для защиты этой цепи от короткого замыкания (к.з.); SB1.1, SB1.2-кнопки управления "Стоп" и "Пуск". Они предназначены для ручного воздействия на СДУ; КМ1.1, КМ1.2- катушка и замыкающий контакт магнитного пускателя или электромагнитного контактора КМ1. Контакт КМ1.2 выполняет функцию "Памяти", т.к. запоминает факт нажатия подпружиненной кнопки SB1.2; HL1-сигнальная лампа, предназначенная для индикации включенного состояния КМ1; КК1.1-размыкающий контакт теплового реле КК1;KK2.1-размыкающий контакт теплового реле KK2, которые предназначены для отключения СДУ при токовой перегрузке.

СДУ работает следующим образом. Для приведения системы в исходное состояние необходимо включить автоматический выключатель QF1. После чего напряжение появляется в цепи главного и вспомогательного тока, но электрический ток в них не протекает, т.к. они разомкнуты.

Режим пуска СДУ наступает в момент нажатия кнопки SB1.2. Тогда ток начинает протекать в цепи управления по следующему пути: фаза С-QF1-FU1-SB1.1- SB1.2-KM1-KK1.1-FU2-QF1-нулевой провод. КМ1 срабатывает, все замыкающие контакты его замкнутся и М1 подключится к сети. В режиме длительной работы SB1.2 отключена, но ток по-прежнему протекает в цепи управления, но только по замкнувшемуся контакту КМ1.2. В этом режиме СДУ работает все время, требующееся по технологическим требованиям. Режим "Остановки" в произвольный момент времени реализуется нажатием кнопки SB1.1, соответствующий контакт размыкает цепь управления, КМ1 отключается и электродвигатель М1 останавливается.

При к.з. в силовой цепи срабатывает QF1 и отключает СДУ от сети L1,L2,L3. При к.з. в цепи управления перегорают предохранители FU1, а затем и М1 отключаются. В случае токовой перегрузки биметаллические пластины теплового реле КК1 нагреваются и под действием пружины контакт КК1.1 размыкается, отключая этим КМ1 и М1;

При к.з. в силовой цепи срабатывает QF1 и отключает СДУ от сети L1,L2,L3. При к.з. в цепи управления перегорают предохранители FU1, а затем и М2 отключаются. В случае токовой перегрузки биметаллические пластины теплового реле КК2 нагреваются и под действием пружины контакт КК2.1 размыкается, отключая этим КМ1 и М2.

1.2.2 Составление алгоритма управления

Используя известные в алгебре логики правила, составим логический алгоритм управления в алгебраической форме. Для рассматриваемой СДУ его можно представить в виде системы двух логических уравнений:

;

М1= .

Таблица 1.2 - Режимы работы СДУ

Наим реж	Входные параметры											Выходные
	QF1	FU1	SB1.1	SB1.2	KM1.1	KM1.2	KK1	KK1.1	KK2	KK2.1	KM1		M1	M2
1Исходн режим	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0		0	0
2Пуск	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0		0	0
3Длит раб	1	0	0	0	1	1	0	0	0	0	1		1	1
4Стоп	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0		0	0
5К.з в силов цепи	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0		0	0
6К.з в цепи управл	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0		0	0
7 Токовая перегр	1	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0		0	0

Рисунок 1.2 – Схема алгоритма СДУ

Выводы: Изучили принцип действия и режимы работы систем дистанционного управления (СДУ), широко применяемые для автоматизации технологических объектов управления (ТОУ). Разработать различные формы моделей для моделирования типовой СДУ. На основе программной модели выяснить выполнение всех функций в различных режимах работы типовой СДУ.