Шпаргалка по "Безопасности жизнедеятельности"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.1 Программное управление

Управление сложными движениями ИО, включающими в себя цикловые, позиционные, контурные движения, выполняется устройством числового программного управления (ЧПУ). В состав современных устройств ЧПУ входят: модули связи с пользователем, средства чтения и трансляции управляющей программы, расшифровки кадров управляющих программ, интерполяции, расчета скоростей разгона и торможения, управления исполнительными механизмами.

В состав программного обеспечения (ПрО) ЧПУ входят прикладные и системные программные средства реального времени, объединенные проблемно-ориентированной базой данных.

В прикладное ПрО входят: программы обработки деталей и управления технологией, объединенные в библиотеку со своим каталогом; различные таблицы смещений, коррекций и инструментов; модули технологических расчетов, контроля, диагностирования и структурного программирования производственной среды. Прикладное ПрО направлено на решение конкретных задач, возложенных на систему ЧПУ, в пределах определенного технологического процесса. Программы обработки деталей и управления технологией объединяются в технологические управляющие программы (УП), составляющие основу прикладного ПрО.

Системное ПрО хранится в памяти устройства ЧПУ и организует взаимодействие прикладных программ с пользователем, устройством ЧПУ и технологическим оборудованием. Оно включает в себя операционную систему реального времени и пакет обрабатывающих программ — утилит, в которые входят программы, решающие задачи обработки прерываний и фоновые задачи обработки соответствующих массивов базы данных. Системное ПрО направлено на решение общих задач программного управления, не относящихся к конкретному технологическому процессу.

Выделяются четыре уровня программного управления:

уровень звена, на котором  задаются параметры положения каждого звена в отдельности;

уровень оборудования, на котором  движения описываются контуром изображающей точки в системе;

уровень объектов, на котором  задание описывается в терминах перемещений и позиционирования объектов, находящихся в рабочем пространстве оборудования.

Наиболее часто применяется  подготовка программ на входном языке  системы с использованием клавиатуры пульта оператора. При этом текст  УП заранее составляется пользователем  на основании чертежей или схемы работ, а для ввода и отладки программы требуется определенное время. Технологическое оборудование в это время или не функционирует, или выполняет другую, ранее подготовленную и отлаженную программу.

Применяется также программирование обучением с использованием пульта-приставки специальной конструкции, или командное обучение, а также обучение «проводкой», или регенеративное обучение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.2 Синхронизация скоростей и  положений

Синхронизация скоростей необходима в системах многодвигательных механизмов взаимосвязанных гибким материалом. На рис. 3.19 показаны три электропривода, но их может быть намного больше. Блоки управления скоростью БУС включают в себя необходимый набор силовых модулей и модулей управления, входящих в состав комплектного электропривода (см. гл. 2).

Общая скорость электроприводов  задается сигналом v₃₀, поступающим на входы БУС через устройства задания соотношений скоростей УЗСС.

Можно включать УЗСС так, чтобы обеспечить следующие  способы управления локальными электроприводами:

с последовательным (каскадным) управлением, когда с  изменением скорости предыдущего электропривода изменяются в определенном соотношении скорости последующих электроприводов (см. рис. 3.19, а);

параллельным (независимым) управлением (см. рис. 3.19, б);

комбинированным управлением, сочетающим в себе способы  параллельного и последовательного управления.

Реализация этих способов выполняется с помощью  специальных модулей контроллеров приводов. При этом один из приводов (в рассматриваемом случае первый) является ведущим, остальные — ведомыми. Устройство УЗС может входить в состав технологического модуля контроллера первого привода.

 

Соотношения скоростей  локальных электроприводов в  общем виде определяются равенством

 

 

 

где — коэффициент устройства задания соотношения скоростей, принимающий значения больше или меньше 1.

 

При параллельном управлении локальными электроприводами УЗСС включаются независимо друг от друга (см. рис. 3.19, б) и изменение одного из сигналов задания не приводит к изменению других сигналов заданий. В такой схеме соотношения скоростей локальных электроприводов устанавливаются в соответствии с равенством

 

 

Синхронизация положений осуществляется в результате формирования общего задания на следящие электроприводы механизмов и коррекции текущих значений положений при изменении режима нагрузки одного из приводов.

В системе синхронизации  применены частотно-регулируемые асинхронные электроприводы с векторным токов с помощью регуляторов потока РПт1, РПт2 и тока РТ1, РТ2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.3. Управление нагрузкой электроприводов

Управление загрузкой  многодвигательных электроприводов. Для многодвигательных электроприводов механизмов, имеющих жесткие кинематические взаимосвязи, существует задача управления загрузкой каждого электропривода при одинаковой скорости их движений. В длинных конвейерных линиях (рис. 3.22) три электропривода ЭП и одно или два натяжных устройства обеспечивают движение конвейерной линии со скоростью v. Электроприводы с учетом потерь в линии распределены так, чтобы равномерно создавать усилие в ленте. Приводы могут создавать разные усилия (моменты) в зависимости от топологии линии и значения потерь в ней.

Аналогична ситуация в  прессовой части бумагоделательной  машины, где несколько электроприводов связаны прессовыми валами и натянутой сеткой.

Функциональная схема  системы управления загрузкой электроприводов показана на рис. 3.23. Один из приводов выбирается ведущим и в нем реализуется типовая система регулирования скорости с блоком управления моментом БУМ и регулятором скорости PC с ограничением выходного сигнала. С учетом задания v₃ привод обеспечивает скорость v движения ИО. Ведомые электроприводы с ИО, совершающие движения с той же скоростью v, управляются только по заданиям моментов М_з2 и M_з3. Задания устанавливаются с помощью устройств заданий моментов УЗМ так, как это выполнялось в случае независимого управления соотношением скоростей. Устанавливая конкретные значения коэффициентов соотношения моментов к_СМ обеспечивают соответствующие им нагрузки электроприводов, При суммарной нагрузке электроприводов, превышающей допустимое значение, т.е. при перегрузке электропривода, происходит ограничение значения выходного сигнала PC и наступает режим стопорения механизмов. Каждый из приводов развивает предельный момент с учетом коэффициента к_см, но механизмы останавливаются, т.е. v = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ограничение механических перегрузок электроприводов. Механические перегрузки являются важной особенностью рабочих режимов для большинства общепромышленных механизмов циклического действия. Для механизмов передвижения на рельсовом ходу они обусловлены перекосами при большом пролете крана или ветровой нагрузкой, если сооружение работает под открытым небом. Перегрузки крюковых подъемных лебедок могут возникать при подхвате примерзшего или заклиненного груза. Наиболее тяжелые и частые механические перегрузки возникают у тех механизмов, для которых при нормальном течении технологического процесса возможна работа на упор — механическое стопорение исполнительного органа (ИО).

Во всех случаях, когда возникающие по любой причине  механические перегрузки превосходят перегрузочную способность привода и допустимую нагрузку механизма, должно обеспечиваться автоматическое ограничение момента, развиваемого двигателем, допустимым значением. Допустимый момент двигателя определяется максимально допустимой нагрузкой механизма по условиям его механической прочности. Его кратность относительно номинального момента не должна превышать перегрузочной способности двигателя. Выбранное из этих условий значение момента в дальнейшем будем называть допустимым стопорным моментом M_СТОП

Требования к  системе ограничения момента  для разных механизмов различны. Если опасные перегрузки представляют собой несистематическое, редкое явление, система может действовать как защитное устройство, вызывающее отключение привода и перерыв в работе механизма. Примером может служить максимальная защита двигателя, отключающая его от сети с помощью контактора или автомата при токе, превышающем номинальный в 2... 2,5 раза.

Электрическое непрерывное  ограничение момента достигается  использованием электропривода с экскаваторной механической характеристикой. Оно широко применяется не только для ограничения механических перегрузок, но и для формирования переходных процессов пуска, реверса и торможения. Качество ограничения момента обычно характеризуется заполнением экскаваторной характеристики, которое тем больше, чем жестче ее рабочий участок и чем круче падающий. Идеальная экскаваторная характеристика 1 и реальные экскаваторные характеристики 2 и 3 с разным заполнением показаны на рис. 3.24. При достаточно высокой жесткости рабочего участка реальных характеристик их заполнение может оцениваться так называемым коэффициентом отсечки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.4 Технологические  функции управления механизмами

Развитие микропроцессорных  средств управления существенно расширило функциональные возможности контроллеров приводов. Интеллектуальные технологические модули контроллеров обеспечивают решение разнообразных технологических задач, включая задачи регулирования наиболее часто встречающихся технологических переменных: подачи, давления, уровня, натяжения, толщины и др. Технологические контроллеры, освобожденные от функций регулирования указанных переменных, только координируют работу сепаратных систем управления, что делает систему управления технологическими агрегатами более простой.