«Оренбургский государственный университет»

Факультет прикладной биотехнологии и инженерии

Кафедра переработки молока и мяса

Лабораторная работа №2

Изучение и исследование систем дистанционного управления с двумя магнитными пускателями

Проверил:

Владов Ю.Р.

Выполнил:

Группа 08 ТМоП

Цель работы: изучить элементы СДУ, принципиальную электрическую схему, систему алгебраических уравнений, схемы алгоритма управления, табличную форму в интегральной среде VisSim.

Принципиальная электрическая схема – это схема с элементами автоматики, в которой отражен в максимальной степени принцип действия системы.

СДУ состоит из двух частей: силовая (цепь главного тока), цепь управления (вспомогательная цепь).

380В

А В С

QF1

КМ1.1 KM2.1

КК1

М1=QF1˄(KM1.1˅KM2.1)˄KK1

220 В

А О

QF2

SB1.3 KM1

sb_1.1 SB1.2 SB1.21 SB1.31 КМ2.3 KK1

SB1.22 SB1.32 КМ1.3

KM1.2 KM2.2

KM1=QF2˄FU1i˄SB1.1i˄(SB1.22˅KM1.2)˄SB1.31i˄KM2.3i˄KK1.1i

KM2=QF2˄FU1i˄SB1.1i˄SB1.2i˄(SB1.32˅KM2.2)˄KM1.3˄KK1.1i;

380В

А В С

QF1

КМ1.1 KM2.1

КК1 KK2

М1=QF1˄KM1.1˄KK1i

М2=QF1˄KM2.1˄KK2i

220 В

А О

QF2

SB1.1 SB2.1 SB1.2 SB1.3 KM1

F U1 SB1.21 KK1.1 KK2.1

SB1.22 SB1.32 KM2

KM1.2 KM2.2 KM1.3

SB2.22 SB1.31

KM1.4 KM2.4

КМ1=QF2˄FU1i˄SB1.1i˄SB2.1i˄((SB1.22˅KM1.2)˄SB1.31˅(SB2.22˅KM1.4)˄SB1.31)˄KM2.3i˄KK1.1i˄KK2.1i

KM2= QF2˄FU1i˄SB1.1i˄SB2.1i˄((SB1.32˅KM2.2)˄SB1.21i˅(SB2.32˅KM2.4)˄SB2.21i)˄KM1.3i˄KK1.1i˄KK2.1i;

Исследование и моделирование СДУ с комбинированной блокировкой с 2 электродвигателями и 1 постом управления

380 В

А В С А В С

QF1 QF2

РМ

KM1.1 KM2.1

KK1 KK2

M1=QF1˄KM1.1˄KK1i M2=QF2˄KM2.1˄KK2i

M1 – основной двигатель, М2 – резервный

220 В

А О

QF3

SB1.2

FU1 SB1.1 KM1

KM1.2

KM1.3 KK1.2

FU2 SB2.1 SB2.2 KM2

S1 KM2.1

KK2.1

K M1= QF3˄FU1i˄SB1.1i˄(SB1.2i˅KM1.2)˄KM1˄KK1.1i

KM2= QF3˄FU2i˄SB2.1i˄S1˄(KM1.3˅SB2.2i˅KM2.1)˄KM2˄KK2.1i;

M2 – основной двигатель, М1 – резервный

220 В

А О

QF3

KM2.3

F U1 SB1.1 s2 SB1.2 KM1

KM1.2

KM1.3 KK1.2

F U2 SB2.1 SB2.2 KM2

KM2.1

KK2.1

K M1= QF3˄FU1i˄SB1.1i˄S2˄(KM2.3˅SB1.2i˅KM1.2)˄KM1˄KK1.1i

KM2= QF3˄FU2i˄SB2.1i˄(SB2.2i˅KM2.1)˄KM2˄KK2.1i

M1 – основной двигатель, М2 – основной двигатель

220 В

А О

QF3

KM2.3

F U1 SB1.1 S2 SB1.2 KM1

KM1.2

KM1.3 KK1.2

FU2 SB2.1 SB2.2 KM2

S1 KM2.1

KK2.1

K M1= QF3˄FU1i˄SB1.1i˄S2˄(KM2.3˅SB1.2i˅KM1.2)˄KM1˄KK1.1i

KM2= QF3˄FU2i˄SB2.1i˄S1˄(KM1.3˅SB2.2i˅KM2.1)˄KM2˄KK2.

Вывод: в ходе данной работы были изучены элементы СДУ, принципиальные электрические схемы, системы алгебраических уравнений, схемы алгоритма управления, табличную форму, форму в интегральной среде ViSSim.

Лабораторная работа №3.

Тема: изучение и исследование СДУ с многими магнитными пускателями и моделирование различных вариантов в интегрированной среде VisSim.

Цель работы: изучить ПЭС-мы СДУ с многими магнитными пускателями, а также табличную форму представления моделей.

Краткие теоретические сведения:

В настоящее время технологические процессы, рассматриваемые с системных позиций в виде технологического потока, под которым понимают совокупность рабочих машин, согласованных по производительности, объединенных единым потоком вещества.

Количество рабочих машин в таком технологическом потоке может быть сколь угодно большим.

Пусть технологический поток организован с помощью рабочих машин:

РМ1

РМn

РМ2

. . .

ход технологического потока (направление)

запуск технологического потока

Ход ТП осуществляется от 1 машины к n – ой.

Существует 2 требования для ТП:

1. Относительно последовательности пуска этой линии;

2. Относительно остановки этой линии.

Эту совокупность рабочих машин и соответствующих двигателей к ним будем называть ПТЛ (поточно – трпанспортной линией).

Соответствующая система называется СДУ ПТЛ.

Требования к данной системе:

1. Запуск начинается против хода технологического потока во избежание потери продукции (прямой и косвенной);

2. Остановку линии производят по ходу технологического потока.

Эти 2 функции передаем СДУ.

На примере ПТЛ с 3 рабочими машинами составим ПЭС СДУ.

Направление технологического потока производится от 1 к 3 машине.

КМ2.3 и КМ3.2 обеспечивают правильную последовательность пуска технологического потока.

Разработаем ПЭС СДУ ПТЛ на 3 рабочие машины: А) силовая цепь; Б) цепь управления:

~ 380 B

A ● ● ●

B ● ● ●

C ● ● ●

0

QF1 QF2 QF3

KM1.1 KM2.1 KM3.1

KK1 KK2 KK3

PM1

PM3

PM2

A)

~ 220 В

A O

QF4

FU1 SB1.1 SB1.2 KM1 KK1.1 KM2.3

KM1.2

FU2 SB2.1 SB2.2 KM2 KK2.1 KM3.3

KM1.4 KM2.2

FU3 SB3.1 SB3.2 KM3 KK3.1

KM2.4 KM3.2

Б) Рисунок 1

Алгебраические уравнения с логическими переменными:

Рисунок 2 – ПЭС СДУ ПТЛ на 3 рабочие машины,

реализованная в интегрированной среде

Рисунок 3 – ПЭС СДУ ПТЛ на 3 рабочие машины,

реализованная в интегрированной среде для режима «Стоп»

Вывод: после нажатия кнопок «Стоп» (SB1.1, SB2.1, SB3.1) произошла остановка только 1 рабочей машины, что соответствует требованию ПТЛ, следовательно ПЭС СДУ разработана правильно.

Разработаем ПЭС СДУ ПТЛ на 3 рабочие машины и 2 поста управления: А) силовая цепь; Б) цепь управления:

~ 380 B

A ● ● ●

B ● ● ●

C ● ● ●

0

QF1 QF2 QF3

KM1.1 KM2.1 KM3.1

KK1 KK2 KK3

PM1

PM3

PM2

A)

~ 220 В

A O

QF4

FU1 SB11.1 SB12.1 SB11.2 KM1 KK1.1 KM2.3

SB12.2

KM1.2

F U2 SB21.2 SB22.1 SB2.2 KM2 KK2.1 KM3.3

KM1.4 SB22.2

KM2.2

FU3 SB31.1 SB32.1 SB3.2 KM3 KK3.1

KM2.4 SB32.2

KM3.2

Б) Рисунок 4

Алгебраические уравнения с логическими переменными:

Рисунок 5 – ПЭС СДУ ПТЛ на 3 рабочие машины и 2 поста управления,

реализованная в интегрированной среде

Рисунок 6 – ПЭС СДУ ПТЛ на 3 рабочие машины и 2 поста управления,

реализованная в интегрированной среде для режима «Длительная работа»

Разработаем ПЭС СДУ ПТЛ на 4 рабочие машины: А) силовая цепь; Б) цепь управления:

~ 380 В

A B C

QF1

KM11.1 KM12.1

KK1

PM1

~ 380 B

A ● ● ●

B ● ● ●

C ● ● ●

0

QF2 QF3 QF4

KM1.1 KM2.1 KM3.1

KK2 KK3 KK4

PM2

PM4

PM3

~ 220 B A)

A O

QF5

FU1 SB1.1 SB1.2 SB1.3

SB1.21 SB1.31 KM2.3 KM11 KK1.1

SB1.22 SB1.32 KM1.3 KM12

KM11.2 KM12.2

FU2 SB2.1 SB2.2 KM2 KK2.1 KM3.3

KM11.4 KM1.2

KM2.4

FU3 SB3.1 SB3.2 KM3 KK3.1 KM4.3

KM2.4 KM2.2

FU4 SB4.1 SB4.2 KM4 KK4.1

KM3.4 KM4.2

Б) Рисунок 7

Алгебраические уравнения с логическими переменными:

Рисунок 8 – ПЭС СДУ ПТЛ на 4 рабочие,

реализованная в интегрированной среде

Рисунок 8 – ПЭС СДУ ПТЛ на 4 рабочие,

реализованная в интегрированной среде для режима «Стоп»

Разработаем ПЭС СДУ ПТЛ на 4 рабочие машины, из них 1 электродвигатель реверсивный, и все рабочие машины имеют по 2 поста управления:

~ 380 В

A B C

QF1

KM11.1 KM12.1

KK1

PM1

~ 380 B

A ● ● ●

B ● ● ●

C ● ● ●

0

QF2 QF3 QF4

KM1.1 KM2.1 KM3.1

KK2 KK3 KK4

PM2

PM4

PM3

~ 220 B A)

A O

QF5

F U1 SB11.1 SB12.1 SB11.2 SB12.2

SB1.21 SB1.31 KM2.3 KM11 KK1.1 KM2.3

SB1.22 SB1.32 KM1.3 KM12

KM1.2 KM2.2

SB12.2 SB12.3

SB2.21 SB2.31

SB2.22 SB2.32

KM1.4 KM2.4

F U2 SB21.1 SB22.1 SB21.2 KM2 KK2.1 KM3.3

KM11.4 SB22.2

KM12.4 KM2.2

FU3 SB31.1 SB32.1 SB31.2 KM3 KK3.1 KM4.3

KM2.4 SB32.2

KM3.2

F U4 SB41.1 SB42.1 SB41.2 KM4 KK4.1

KM3.4 SB42.2

KM4.2

Б) Рисунок 9

Алгебраические уравнения с логическими переменными:

Рисунок 10 – ПЭС СДУ ПТЛ на 4 рабочие машины, из них 1 электродвигатель реверсивный, и все рабочие машины имеют по 2 поста управления, реализованная в интегрированной среде

Рисунок 11 – ПЭС СДУ ПТЛ на 4 рабочие машины, из них 1 электродвигатель реверсивный, и все рабочие машины имеют по 2 поста управления, реализованная в интегрированной среде для режима «Стоп»

Лабораторная работа №4.

Тема: изучение, исследование и моделирование элементарных динамических звеньев.

Цель работы: изучить элементарные динамические звенья и научиться моделировать их в интегрированной среде VisSim.

Краткие теоретические сведения:

К элементарным динамическим звеньям следует относить следующие:

G(s) – передаточная функция – это отношение изображения по Лапласу выходного сигнала, к изображению по Лапласу входного сигнала, при нулевых начальных условиях.

;

ННУ – когда при t=0, все производные в левой и правой частях равны нулю.

Если n ≤ 0, то это будет элементарное динамическое звено.

1. Усилительное звено:

;

2. Интегрирующее звено:

3. Дифференцирующее звено:

Реальные звенья:

В теории моделирования любая операция дифференцирования сопровождается большими погрешностями. Поэтому её заменяют операцией интегрирования. В данном случае мы используем среду VisSim – это 1 из самых современных интеграторов.

4. Апериодическое звено. Оно настолько распространено, что не его долю приходится 80%, а 20% на все остальные.

Данное звено является 2-х параметрическим:

- К – коэффициент усиления статического режима;

- Т – параметр постоянной времени динамического режима.

5) Колебательное звено:

Данное звено является 3-х параметрическим:

- К – коэффициент усиления статического режима;

- Т – параметр постоянной времени динамического режима;

- – коэффициент затухания.

Разработаем 5 динамических звеньев:

1 звено имеет 2 варианта:

2

звено:

3 звено:

а

) б)

4

звено:

5 звено: Данные:

K = K₁; T_И = К₂; Т_g = K₃; Т = К₄; ξ = К₅.

К₁=0,954; К₂=0,862; К₃=0,825; К₄=0,976; К₅=0,895.

Представим 5 динамических звеньев в интегрированной среде:

1 звено:

2 звено:

3 звено:

4 звено:

5 звено:

08ТМоП .Лабораторная работа №5

«Изучение, исследование и моделирование САУ»

Цель : научиться реализовывать динамические САУ в интегрированной среде Vissim; добиваться ее устойчивости и исследовать в зависимости от величины внешнего возмущения при этом реализовывать различные структуры динамической САУ: замкнутую и разомкнутую.