 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| СИНТЕЗ МНОГОТАКТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 12
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению практических работ по дисциплине «Управление процессами и объектами в машиностроении»
для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения» (Технологический факультет)
Воткинск 2003 г.
УДК 681.51
Методические указания по выполнению практической работы по дисциплине «Управление процессами и объектами в машиностроении» для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения» (Технологический факультет), Воткинск, 2003.
Методические указания разработаны на основе требований государственного общеобразовательного стандарта по направлению «Машиностроительные технологии и оборудование» специальность 120100, блок специальных дисциплин, в соответствии с утвержденным планом подготовки специалистов специальности 120100 «Технология машиностроения» в Воткинском филиале ИжГТУ, содержат методику разработки дискретных систем управления технологическими процессами, разобранную на конкретном примере.
Методические указания одобрены методической комиссией ВФ ИжГТУ.
«____»_____________2003г. Протокол № __________
Председатель методической комиссии ______________________ доц.,к.т.н. Юрченко С.А.
Методические указания обсуждены и рекомендованы к использованию в учебном процессе кафедрой ТМиП ВФ ИжГТУ
«____»_____________ 2003г. Протокол № __________
Заведующий кафедрой ТМиП ВФ ИжГТУ ___________________ проф., д.т.н. Юсупов Г.Х.
Составитель методических указаний ______________________ доц., к.т.н. Шельпяков А.Н.
СИНТЕЗ ОДНОТАКТНЫХ СХЕМ Однотактные схемы применяются для реализации логических условий подачи команд в системах управления. Обычно синтез однотактных схем выполняют при помощи таблиц состояний или по методу Карно.
Рассмотрим методику синтеза однотактных схем на примере.
Описание алгоритма работы схемы.
Шток пневмоцилиндра должен выдвинуться при срабатывании двух их трех датчиков. По условиям работы – одновременное срабатывание трех датчиков невозможно.
Таблица состояний.
На основе описания алгоритма составляется таблица значений выходного сигнала f для различных возможных комбинаций входных сигналов Хi.
Преобразование таблицы в алгебраическое выражение.
Переход от табличного изображения к алгебраическому осуществляется по следующей методике:
В соответствии с чем:
Как можно заметить, для реализации данного выражения необходимо совершить 11 элементарных логических операций. Для сокращения их количества и, следовательно, для сокращения количества элементов схемы проводится преобразование алгебраического выражения.
Преобразование алгебраического выражения.
Примем в таблице значение f = * равным f = 1. При этом можно предположить, что это не отразится на логике работы схемы, так как данное состояние входных сигналов является невозможным. При этом получим:
Из соотношений Булевой алгебры Х+Х+Х+… =Х, поэтому повторим последнее слагаемое 3 раза и объединим в пары с остальными.
Вынесем за скобки одинаковые переменные.
f = Х2·Х3·( Х1+Х1)+Х1·Х3·( Х2+Х2)+Х1·Х2·( Х3+Х3)
Но так как Х+Х=1, окончательно имеем:
Построение схем.
На основе полученного выражения строится схема в следующем порядке. Первоначально слева на схеме наносят обозначения датчиков и сигналы от них, а затем наносят обозначения логических элементов, при помощи которых будет произведено выполнение логических операций, соответствующих полученному выражению. При этом последовательность реализации логических операций следующая: инверсия переменных – конъюнкция (произведение) – дизъюнкция (сложение). Если знак инверсии объединяет целое выражение, то первоначально необходимо реализовать его, а затем произвести инверсию при помощи соответствующих элементов.
В некоторых случаях при составлении схем возникает необходимость реализации логических функций только на базе тех или иных логических элементах. Например, на базе элементов ИЛИ-НЕИЛИ. Рассмотрим реализацию вышеприведенной схемы на базе элементов ИЛИ-НЕИЛИ. Для этого в алгебраическом выражении функции f необходимо произвести преобразования логических операций умножения в операции суммы, что можно сделать при помощи правила Де Моргана. После преобразования получим:
f = Х2+Х3 + Х1+Х3 + Х1+Х2
Для данного выражения схема будет иметь следующий вид
СИНТЕЗ МНОГОТАКТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Дискретные системы управления широко используются при автоматизации различных технологических процессов в машиностроении. Эти системы не обладают возможностью быстрой переналадки и поэтому могут быть использованы для автоматизации машин или устройств, имеющих постоянный цикл работы, например, манипуляторы для загрузки оборудования, контроля, сборки, специальное оборудование, автоматические приспособления и пр. Существуют различные методики построения схем дискретных систем управления. Одна из методик разработана во ВHИИГидpопpиводе, которая отличается тем, что позволяет легко и наглядно производить построение схем с любым количеством входных сигналов. Схемы, составленные по данной методике, имеют некоторую избыточность элементов, но обладают более высокой надежностью. Ее можно использовать для относительно небольших по количеству элементов дискретных систем управления. В соответствии с данной методикой схема содержит три основных блока, изображенных на pис.1: 1-блок памяти, 2-блок логики, 3-блок элементов памяти исполнительных механизмов.
Рис.1: Структурная схема дискретной системы управления
На вход системы управления подаются сигналы Xi от датчиков, расположенных на устройстве. Блок памяти предназначен для запоминания сигналов, логический блок - для обработки сигналов и блок памяти исполнительных механизмов для запоминания сигналов Zi, подаваемых на соответствующие приводы устройства. Исходным материалом для построения системы управления является пpинципиально-стpуктуpная схема автоматизируемого устройства и описание цикла работы его исполнительных механизмов в соответствии с технологическим процессом.
Рассмотрим методику синтеза дискретных систем управления на примере разработки автоматического устройства для получения отверстий в призматических деталях.
Цикл работы устройства
Исходное положение: 1 – отведен 2 – отведен 3 – разжат 4 – крайнее верхнее 5 – постоянно вращается 6 - отведен
Описание цикла:
2 – фиксация, 6 – отвод 3 – зажим 4 – ускоренный подвод, 2 - отвод, 1- отвод 4 – рабочая подача 4 – овод
12 |
Автомат производит подачу деталей на рабочую позицию из вертикального магазина при помощи транспортера с собачками. На рабочей позиции производится фиксация детали, зажим и сверление детали при помощи сверла, закрепленного в патроне пинольного типа. Перед обработкой осуществляется контроль состояния сверла при помощи специального датчика.
1 – подача деталей, 6 – подвод датчика
3 – разжим