Абдулин С.Ф. Системы автоматики предприятий стройиндустрии

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 3.10. Структурная схема автоматического управления поворотной воронкой

Поэтому исполнительный механизм Ml блокируется с пусковым эле-

ментом, переключателем ВБ, путевыми выключателями ВП1

ВП3 и дат-

чиком наличия материала ДМ2 (табл.3.1). Расходные бункера БР1

БР3

можно загружать с помощью нескольких двухпозиционных направляющих

механизмов – плужковых сбрасывателей Ml

М3 (рис. 3.11). При этом

электромагнитный исполнительный механизм каждого плужкового

сбрасывателя блокируется с переключателем ВБ и датчиком скорости ДС2.

Выходной конвейер М4 отключается при снятии сигнала m

датчика

наличия материала в зоне i-го плужкового сбрасывателя. Поэтому

исполнительный механизм М4 блокируется с пусковым элементом и

датчиками наличия материала ДМ1

ДМ3 (см. табл. 3.1).

Для равномерного распределения материала в каждом из отсеков

склада ОС1

ОС3 (рис. 3.12) применяют в качестве направляющего меха-

низма М2 сбрасывающую тележку. При подаче пускового сигнала Р

тележка М2 совершает маятниковое движение в пределах зоны, ограничен-

ной парой путевых выключателей ВП1

ВП2, ВП3

ВП4 или ВП5

ВП6 с

механическим запоминанием срабатывания.

Выделяя интервал φ

между левой и правой ориентацией обоих

датчиков зоны i-го отсека, можно осуществлять селекторное управление

направляющим механизмом.

В этом случае выбор отсека, загружаемого материалом, определяется

селектирующим сигналом k

переключателя выбора отсеков ВО (см. табл.

3.1).

Рис. 3.11. Структурная схема автоматического управления плужковыми

сбрасывателями

Рис. 3.12. Структурная схема автоматического управления сбрасывающей

тележкой

Включение выходного конвейера Ml производится, когда

сбрасывающая тележка входит в зону i-го отсека, что фиксируется по

совпадению селектирующего сигнала k

и сигнала z

элемента контроля

зоны (на рис. 3.12 не показан):

= s

где s

сигнал путевого выключателя, расположенного в начале зоны i-го

отсека; r

сигнал путевого выключателя, расположенного в конце зоны i-

гo отсека.

Поэтому исполнительный механизм Ml блокируется с пусковым эле-

ментом, переключателем ВО, элементом контроля зоны и датчиком нали-

чия материала ДМ2. Отметим, что сигнал z

становится равным нулю,

когда сбрасывающая тележка устанавливает оба путевых выключателя

выбранного отсека в одинаковое положение. Затем, после реверсирования

тележки, восстанавливается единичное значение сигнала z

. Поэтому для

поддержания постоянного значения командного сигнала включения Ml во

время маятникового движения тележки без материала необходимо

осуществлять задержку на окончание сигнала z

Рис. 3.13. Структурная схема автоматического управления двухрукавной

течкой

Внутренний направляющий механизм

двухрукавная течка (рис.

3.13) направляет материал в расходный бункер БР1 или на выходной

конвейер М2, что определяется сигналами переключателя ВБ. Длитель-

ность включения электромагнитного исполнительного механизма М3 ши-

бера течки зависит от времени работы промежуточного конвейера Ml, по-

дающего материал на вход течки. Поэтому исполнительный механизм М3

блокируется с переключателем ВБ и датчиком скорости ДС1. Промежу-

точный конвейер может транспортировать материал в бункер БР1 или к

выходному конвейеру, поэтому исполнительный механизм Ml блокируется

с пусковым элементом, переключателем ВБ. датчиками скорости ДС2 и

наличия материала ДМ1. Выходной конвейер включается только при

загрузке бункера БР2, поэтому исполнительный механизм М2 блокируется

с пусковым элементом, переключателем ВБ и датчиком наличия материала

ДМ2 (см. табл. 3.1).

При транспортировании материалов, подаваемых на промежуточный

конвейер М4 из различных накопительных бункеров БН1

БН3 (рис. 3.14),

выбор питателей Ml

М3 определяется селектирующими сигналами q

от переключателя ВП. В этом случае исполнительные механизмы Ml

М3

блокируются с пусковым элементом, переключателем БП и датчиком ско

рости ДС1. Если такой участок конвейерного транспорта содержит два

промежуточных конвейера, сопряженных с общим выходным, то

исполнительные механизмы промежуточных конвейеров блокируются с

пусковым элементом, переключателем ВП, датчиком наличия материала

ДМ1 и датчиком скорости выходного конвейера (см. табл. 3.1).

Рис. 3.14. Структурная схема автоматического управления питателями накопительных

бункеров

Рассмотренные комплексы механизмов могут быть составными час-

тями сложных, разветвленных участков конвейерного транспорта. Однако

при этом сохраняются указанные блокированные связи, поэтому алго-

ритмы формирования командных сигналов, приведенные в табл. 3.1, явля-

ются типовыми для автоматических систем логико-программного управ-

ления конвейерным транспортом.

3.1.4. Автоматическое управление устройствами пневматического

транспорта

На предприятиях стройиндустрии пневматические устройства в ос-

новном используются для транспортирования цемента, который хранится в

специальных банках (силосах). При этом можно выделить два характерных

процесса: выдача цемента из банок и загрузка их цементом.

Рассмотрим, как осуществляется автоматическое управление ис-

полнительными механизмами пневматических устройств при выдаче це-

мента (рис. 3.15). Донные разгружатели М1–1 и М1–2, работая поочередно,

подают цемент из банки на вход нижнего аэрожелоба, по которому он

транспортируется в промежуточный бункер БП воздушным потоком вен-

тилятора М2. Затем с помощью пневмовинтового насоса (исполнительные

механизмы М3 и М4) цемент транспортируется в приемный пункт.

Уровень цемента в бункере БП контролируется датчиками верхнего (У1) и

нижнего (У2) уровней. Режим работы пнемовинтового насоса

контролируется с помощью реле давления РД воздуха в камере насоса.

При подаче пускового сигнала Q исполнительные механизмы вклю-

чаются в такой последовательности: вентиль М4 подачи сжатого воздуха в

камеру пневмовинтового насоса, двигатель М3 шнека, вентилятор М2

нижнего аэрожелоба, донный разгружатель М1–1 или М1–2. После снятия

сигнала Q исполнительные механизмы отключают в обратном порядке с

выдержкой времени на доработку цемента аэрожелобом и

пневмовинтовым насосом.

Рис. 3.15. Структурная схема автоматического управления процессом выдачи

цемента

Если в процессе работы пневматических устройств бункер БП

заполняется цементом до уровня датчика У1, то донные разгружатели

вентилятор нижнего аэрожелоба отключаются на время разгрузки БП до

уровня датчика У2. С этой целью необходимо формировать

блокировочный сигнал φ, соответствующий интервалу времени от момента

начала сигнала у

датчика У1 до момента окончания сигнала у

датчика У2:

φ = Int [(0→ 1) y

(1→ 0) y

]. (3.1)

Этот алгоритм реализуется элементом контроля состояния бункера

БП.Поочередную работу донных разгружателей М1–1 и М1–2 можно

обеспечить путем разделения во времени смежных циклов выдачи

цемента. При этом в качестве сигнала окончания текущего цикла

используется сигнал d реле давления РД. Поэтому алгоритм формирования

сигнала х, разрешающего включение разгружателя М1–1 и запрещающего

включение М1–2,

x = Int (1→ 0) d). (3.2)

Таблица 3.2

Алгоритмы формирования командных сигналов управления

исполнительными механизмами пневматических устройств

Наименование

маханизмов

Обозначение

исполнитель-

ных

механизмов

Характеристика

управления

Алгоритмы

формирования КС

Шибер верхнего

аэрожелоба

М5

Блокировка по

совпадению

(разрешающая)

Донные

разгружатели

М1–1

Блокировка по

совпадению

(комби-

нированная)

М1–2

xGv

Пневматический

разгрузчик

М1

Вентилятор нижнего

аэрожелоба

М2

Блокировка по

независимым

совпадениям

(комбиниро-

ванная)

[

]

))(01(

12113

vvDQv Ú®Ú

Шнеки пневмо -

винтового насоса,

эрлифта

М3

Блокировка по

независимым

совпадениям

(разрешающая)

[

]

)01( yDQd ®Ú

М2

[

]

)01( yDGd ®Ú

Вентиль подачи

сжатого воздуха

(эрлифт)

М3

[

]

)01( yDGv ®Ú

Вентиль подачи

сжатого воздуха (насос)

М4

Блокировка

независимая

(разрешающая)

)01( yDQ ®Ú

Вентилятор верхнего

аэрожелоба

М4

dDG )01(

Если требуется более частое переключение донных разгружателей, то

вместо сигнала d следует использовать сигнал генератора импульсов.

Тогда длительность включения каждого разгружателя равна периоду

повторения импульсов. Формирователь сигнала х будем называть

элементом циклической работы. При таких условиях входные

исполнительные механизмы М1–1 и М1–2 блокируются со следующими

элементами: пусковым (сигнал Q), контроля состояния

включен или

выключен

вентилятора М2 (сигнал v

) и циклической работы (табл. 3.2).

Промежуточный исполнительный механизм М2 блокируется с пуско-

вым элементом и элементами контроля состояния разгружателей М1–1,

М1–2 (сигналы и

, v

) и бункера БП. При этом для доработки цемента

нижним аэрожелобом после снятия пускового сигнала Q необходимо

осуществлять задержку на окончание сигналов v

и v

Рис. 3.16. Структурная схема автоматического управления

процессом загрузки цемента

Промежуточный исполнительный механизм М3 блокируется с пуско-

вым элементом, реле давления РД воздуха в камере пневмовинтового на-

соса и датчиком нижнего уровня У2. При этом для доработки цемента

пневмовинтовым насосом после снятия пускового сигнала Q необходимо

осуществлять задержку на окончание сигнала у

Выходной исполнительный механизм М4 блокируется с пусковым

элементом и датчиком нижнего уровня У2. Поскольку вентиль М4 подачи

сжатого воздуха в камеру пневмовинтового насоса отключается од-

новременно с двигателем М3 шнека, то в этом случае также необходимо

осуществлять задержку на окончание сигнала у

Рассмотрим работу пневматических устройств при загрузке цементом

банки Б1 (рис. 3.16).

Вначале цемент подается пневматическим разгрузчиком Ml в проме-

жуточный бункер БП, откуда транспортируется эрлифтом (исполнитель-

ные механизмы М2 и М3) на вход верхнего аэрожелоба. Воздушным пото-

ком вентилятора аэрожелоба М4 цемент подается в банку Б1 через направ-

ляющий шибер М5. Уровень цемента в бункере БП контролируется датчи-

ками верхнего (У1) и нижнего (У2) уровней, а режим работы эрлифта

помощью реле давления воздуха РД.

При подаче пускового сигнала G исполнительные механизмы вклю-

чаются в такой последовательности: вентилятор М4 верхнего аэрожелоба,

направляющий шибер М5 и вентиль М3 подачи сжатого воздуха в камеру

эрлифта, двигатель М2 шнека, пневматический разгрузчик Ml. После сня-

тия сигнала G исполнительные механизмы отключаются в обратном по-

рядке с выдержкой времени на доработку цемента эрлифтом и аэрожело-

бом.

Если в процессе работы пневматических устройств промежуточный

бункер БП заполняется до датчика верхнего уровня У1, то отключается ис-

полнительный механизм Ml на время разгрузки БП до датчика нижнего

уровня У2. Это можно осуществлять с помощью элемента контроля со-

стояния бункера БП (уровня материала) (рис. 3.16). В этом комплексе

пневматических устройств входной исполнительный механизм Ml

блокируется с пусковым элементом (сигнал G) и элементами контроля

состояния шнека М2 (сигнал v

) и бункера БП (сигнал φ) (см. табл. 3.2).

Промежуточный исполнительный механизм М2 блокируется с пуско-

вым элементом, реле давления РД (сигнал d) и датчиком нижнего уровня

У2. При этом для доработки цемента эрлифтом после снятия пускового

сигнала G необходимо осуществлять задержку на окончание сигнала у

Промежуточный исполнительный механизм М3 блокируется со сле-

дующими элементами: пусковым, контроля состояния вентилятора М4

(сигнал v

) и датчиком нижнего уровня У2. Поскольку вентиль МЗ подачи

сжатого воздуха в камеру эрлифта отключается одновременно с двигате-

лем М2 шнека, то в этом случае также необходимо осуществлять задержку

на окончание сигнала у

Выходной исполнительный механизм М4 блокируется с пусковым

элементом и реле давления РД. При этом для доработки цемента верхним

аэрожелобом после снятия пускового сигнала G необходимо осуществлять

задержку на окончание сигнала d.

Направляющий исполнительный механизм М5 блокируется с пере-

ключателем выбора банок ВБ (сигнал) и элементом контроля состоянии

вентилятора М4 верхнего аэрожелоба, подающего цемент на вход шибера.

Рассмотренные комплексы пневматических устройств могут быть со-

ставными частями сложных, разветвленных участков пневматического

транспорта. Однако при этом сохраняются описанные блокировочные

связи, поэтому алгоритмы формирования командных сигналов, приведен-

ные в табл. 3.2, являются типовыми для автоматических систем логико–

программного управления пневматическим транспортом.

3.1.5. Автоматическое управление транспортными машинами

периодического действия

На предприятиях стройиндустрии транспортные машины периоди-

ческого действия обеспечивают доставку штучных грузов или дискретных

порций материалов из одних пунктов в другие. Управление такими

машинами осуществляется на основании технологической схемы адресных

связей. При этом вдоль транспортной линии имеются позиции задания или

приема адреса либо комбинированные позиции, выполняющие обе функ-

ции. В системах адресования обычно осуществляется стартстопное или се-

лекторное управление исполнительными механизмами перемещения. При

стартстопном управлении используют адресоносители или контролируют

перемещение грузонесущего механизма.

В системах с адресоносителями маршрут каждого грузонесущего ме-

ханизма в кодированном виде задается адресным устройством, смонтиро-

ванным на грузоносителе. Рассмотрим транспортную линию, вдоль кото-

рой расположено п позиций, обслуживаемых самоходной тележкой (рис.

3.17). Каждая позиция оборудуется путевыми датчиками ДП1

ДП3, пере-

ключателями установки адреса В1

В3 и логической схемой (элементы

ИЛИ

НЕ, И), которая осуществляет сравнение кодов адресоносителя и

данного пункта. При этом элемент ИЛИ

НЕ выявляет соответствие в ко-

довых комбинациях нулей, а элемент И при положительном результате

первой ступени сравнения выявляет соответствие единиц. В случае совпа-

дения адресов в i–u пункте формируется сигнал p

остановки двигателя

тележки М.

При двоичном кодировании адресов необходимое количество g

датчиков (переключателей) определяется из условия

– 1 ≥ n.

Здесь величина 2

1 представляет собой все возможные кодовые

комбинации, кроме кода нуля, который не используется при адресовании,

поскольку соответствует положению тележки между любыми смежными

позициями (соседними пунктами).

В качестве адресоносителя применяется смонтированная на тележке

адресная плата АП с выступающими пластинами. Установка необходимого

адреса на плате может производиться различными способами (копирами,

кулачковым механизмом, электромагнитами и пр.).

Если направление перемещения тележки задается импульсами а

вперед или b

назад от кнопок, расположенных в каждой адресной пози-

ции, то стартовые сигналы имеют вид

Следовательно, алгоритмы формирования командных сигналов вклю-

чения двигателя тележки вперед М

и назад М

следующие:

Контроль перемещения грузоносителей можно производить в функ-

ции времени или в функции пути.

При контроле в функции времени система адресования не имеет об-

ратной связи с транспортной сетью, и накопление адресной информации

происходит в результате отсчета временных интервалов. В этом случае

точность определения адреса зависит от колебаний скорости движения

грузоносителей. Поэтому такие системы адресования можно применять

только при стабилизированной скорости грузоносителя.

При контроле в функции пути дискретной единицей адресной инфор-

мации является электрический сигнал от датчика, определяющего переме-

щение грузоносителя на определенный отрезок пути (шаг транспортирова-

ния). В этом случае контрольное устройство отображает положение

грузоносителя на линии транспортирования и фиксирует момент

прохождения адресных позиций. Наиболее просто такие устройства

реализуются с помощью сдвиговых регистров или счетчиков импульсов.

(3.3)

(3.4)