Применение тактовых цепей в циклических пневмосистемах управления
Применение тактовых цепей в циклических пневмосистемах управления: методические указания для студентов
Данное методическое пособие, разработанное в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, посвящено применению тактовых цепей в циклических пневматических системах управления (ПСУ). Материал предназначен для студентов 5-го курса, изучающих курс "Пневмопривод и средства автоматики", и представляет собой руководство к выполнению лабораторных работ. Цель пособия – познакомить студентов с принципами модульного построения ПСУ, структурой тактовых цепей, способами их построения и функционирования, а также с различными типами модулей, их технической реализацией и функциональными возможностями.
Модульный подход к построению пневматических систем
Введение подчеркивает преимущества модульного подхода к проектированию ПСУ по сравнению с классическим подходом, особенно при автоматизации сложных технологических процессов (ТП). Модульный принцип, основанный на формализации процесса разработки принципиальной пневматической схемы управления, позволяет уменьшить количество элементов в системе, упростить ее обслуживание и повысить надежность. В качестве одного из вариантов модульного построения рассматривается использование так называемых "шин" – параллельных линий, к которым подводятся выходные сигналы элементов информационной и логико-вычислительной подсистем. Описываются различные схемные решения для переключения шин, зависящие от количества групп шагов в ТП. Ключевым принципом является последовательное переключение шин с помощью пневматических триггеров, обеспечивающее выполнение заданного алгоритма управления.
Тактовые цепи: основа модульного управления
Основной акцент делается на тактовых цепях – пневматических устройствах управления, интегрирующих несколько распределителей в один функциональный блок. В отличие от схемных решений с последовательным включением триггеров, в тактовых цепях триггеры соединяются параллельно, что обеспечивает прямое питание каждого триггера и отсутствие перепада давления на шинах. Рассматриваются два основных типа тактовых цепей: типа АААА и типа АААВ, различающихся типом последнего модуля и, соответственно, возможностью автоматического возврата системы в исходное состояние при аварийной остановке. Подробно описывается структура тактовых модулей типа А, В и С, их функциональные элементы (пневматические распределители, элементы памяти, логические клапаны, индикаторы давления) и принципы работы. Особое внимание уделяется логике работы модулей, обеспечивающей последовательное включение и отключение тактовых модулей для реализации заданного алгоритма управления.
Практическое применение: пример разработки ПСУ
В качестве примера приводится разработка ПСУ для автоматизации технологического процесса распределения гранул между двумя конвейерами. Представлена циклограмма ТП, его формализованное описание в арифметической форме, разбиение на группы и выбор тактовой цепи типа АААВ. Подробно описывается процесс разработки принципиальной пневматической схемы управления, включая выбор компонентов, реализацию логических связей и учет требований к задержке времени. Подчеркивается важность правильного выбора типа тактовой цепи и модулей для обеспечения корректной работы системы.
Лабораторные работы и расширения
В заключительной части изложен порядок выполнения лабораторных работ, включающий получение задания, формализацию ТП, выбор тактовой цепи, разработку схемы, сборку на лабораторном стенде, испытания и внесение изменений. Предлагается сравнение тактовой цепи с квикстеппером – альтернативным пневматическим управляющим устройством, представляющим собой более компактную и функциональную реализацию тактовой цепи. Подчеркивается, что использование квикстеппера упрощает ввод в эксплуатацию ПСУ. В конце приводятся список литературы и оглавление.
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.04: Автоматизация технологических процессов и производств
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана О.С. Гаврюшина, К.Д. Ефремова, А.С. Наземцев ПРИМЕНЕНИЕ ТАКТОВЫХ ЦЕПЕЙ В ЦИКЛИЧЕСКИХ ПНЕВМОСИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Пневмопривод и средства автоматики» Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2010
УДК 62-85 ББК 32.965.2 Г12 Рецензент С.Н. Прудников Г12 Гаврюшина О.С. Применение тактовых цепей в циклических пневмосистемах управления : метод. указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Пневмопривод и средства автоматики» / О.С. Гаврюшина, К.Д. Ефремова, А.С. Наземцев. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. – 27, [1] с. : ил. Рассмотрены принцип модульного построения пневматических систем автоматического управления (САУ), структура тактовых цепей, способы их построения и принцип действия, а также различные типы модулей, составляющих тактовые цепи, их техническая реализация и функциональные возможности. Приведен пример разработки принципиальной пневматической схемы управления технологическим процессом, заданным в формализованном виде – в виде циклограммы. Для студентов 5-го курса, изучающих курс «Пневмопривод и средства автоматики». Рекомендовано Учебно-методической комиссией НУК Э. УДК 62-85 ББК 32.965.2 Учебное издание Гаврюшина Ольга Сергеевна Ефремова Клара Дмитриевна Наземцев Аркадий Семенович ПРИМЕНЕНИЕ ТАКТОВЫХ ЦЕПЕЙ В ЦИКЛИЧЕСКИХ ПНЕВМОСИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ Редактор О.М. Королева Корректор М.А. Василевская Компьютерная верстка В.И. Товстоног Подписано в печать 26.11.2010. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 1,63. Тираж 100 экз. Изд. №107. Заказ Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5. c ⃝МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010
ВВЕДЕНИЕ Структура любой системы управления технологическим процессом (ТП) состоит из двух частей: управляющей и исполнительной, каждая из которых может быть построена на основе различных средств автоматики. В случае выбора пневматических средств и для управляющей, и для исполнительной частей системы получают пневматическую систему управления. При разработке пневматических систем автоматического управления (ПСАУ) есть два варианта: первый — применить так называемый классический подход, выбирая определенные элементы и устройства и соединяя их в соответствии с алгоритмом управления, а второй — использовать модульный принцип построения пневматических систем, также основываясь на алгоритме управления. В первом случае могут возникнуть проблемы, вызванные наличием сложных логических связей, совпадающих шагов, одновременной подачи двух управляющих сигналов на один пневматический распределитель и другими факторами. Эти проблемы, в свою очередь, приводят к увеличению числа элементов в создаваемой системе, ее габаритов, стоимости, возрастанию разных видов отказов во время эксплуатации, а соответственно и сложности при техническом обслуживании. Все эти факторы усугубляются при автоматизации ТП высокой степени сложности. В целях избавления от названных проблем и облегчения процесса проектирования системы управления следует пойти по второму пути, который максимально формализует процесс разработки принципиальной пневматической схемы управления и уменьшает число элементов в ней. Существуют различные варианты модульного принципа построения пневматических систем управления. 3
Похожие