Дискретные системы управления

Министерство образования и науки

Московский государственный университет леса

Кафедра УАП ЛПК

Курсовая работа по дисциплине:

«Диагностика и надежность автоматических систем»

Тема: Дискретные системы управления.

Выполнил ст. гр. АП-41:

Проверил:

Москва-2013 г.

Электромеханический разгрузчик с вакуум присосами.

Электромеханический разгрузчик предназначен для автоматической разгрузки щитовых деталей с ленточного транспортера и укладки их в стопу. На рис.1 приведена схема разгрузчика, где: 1- ленточный транспортер; 2-деталь; 3-рама; 4-каретка с вакуумприсосами; 5- стопа деталей; 6-стол с неприводными роликами.

Электродвигатель М1 приводит в движение ленточный транспортер. Электродвигатель М2 служит для поворота рамы 3 с кареткой 4. Электродвигатель М3 служит для поднытия и опускания стола 6.

Исходные положжения механизмов разгрузчика: стол с неприводными роликами находится внизу, каретка с вакуумприсосами расположена над столом, транспортер стоит. Появление детали на ленточном транспортере вызывает его включение. Деталь перемещается ленточным транспортером к разгрузчику. Как только деталь займет нужное положение, трпнспортер остановится и начнется  поворот рамы с кареткой и вакуумприсосами к детали. В положении, изображенном на рис.1 пунктиром, рама остановится и к присосам будет подан вакуум. Через некоторое время, достаточное при присасывании детали, рама повернется из положения (1) в полжение (2). В положении (2) вакуумприсосы соединяются с атмосферой, деталь опускается на стол, а стол, в свою очередь, опускается на толщину щита.

Далее цикл работы ленточного транспортера и рамы с кареткой и вакуумприсосами повторяется. По мере подачи деталей высота стопы увеличивается, а стол опускается. Когда будет набрана стопа заданной высоты, стол опустится в нижнее положение – на этом цикл разгрузчика в целом закончен. Для повторения цикла нужно удалить стопу деталей со стола.

Рис.1. Электромеханический разгрузчик с вакууприсосами.

Входные сигналы:

Для того, чтобы объект автоматизации функционировал в соответствии с тоенологическими требованиями, нужно прежде всего, определить минимально необходимое число входных сигналов и сформулировать условия их появления и исчезновения. В качестве командных органов, формирующих входные воздействия в дискретных системах, могут быть использованы сигналы кнопок, переключателей, конечных выключателей, датчиков различных параметров и т.п.

х₁ – включение системы управления (подача напряжения на схему);

х₂ –сигнал поступления плиты на транспортер;

х₃ –плита находится в положении готовой к захвату;

х₄ –каретка с присосами находится над плитой;

х₅ - каретка с присосами находится над столом;

х₆ –стол находится в верхнем положении;

х₇ - стол находится в нижнем положении;

Выходные сигналы:

В качестве исполнительных элементов в автоматических системах используют гидро- и пневмоцилиндры, электрические двигатели, муфты и магниты, диафрагменные пневматические и гидравлические лопастные механизмы и т.д.

На уровне систем управления к исполнительным элементам можно отнести такие элементы, срабатывание которых вызывает включение перечисленных выше двигателей, цилиндров и т.п. Речь идет о магнитных пускателях, контакторах, электромагнитах, управляющих цилиндрах. К этой же категории можно отнести различного рода сигнальные лампы, вторичный приборы, сирены, звонки, и т.д.

у₁ –включение транспортера;

у₂ –подвод каретки с присосами к транспортеру;

у₃ - подвод каретки с присосами к столу;

у₄ –подъем стола;

у₅ –опускание стола;

Составим логическое уравнение:

На основе логического уравнения составим контактную схему управления:

Выбор технических средств:

х1	ВК16-19Б22121-40Т3	Кнопка с механической фиксацией
х2	ВК-211	Выключатель концевой (проходной)
х3	ВК-441	Выключатель концевой (дожимной)
х4
х5
х6
х7
у1	П-300	Электромагнит пускателя двигателя
у2
у3
у4
у5

Расчет надежности системы:

№	Наименование элементов схемы	Количество элементов в схеме, n	Интенсивность отказа
1	Контакты	17	0,25	4,25
2	Катушки	5	0,5	2,5
3	Выкл. кнопочные	1	0,063	0,063
4	Выкл. концевые	6	0,161	0,966
5	Реле тепловые	5	0,1375	0,6875
6	Предохранитель плавкий	1	0,15	0,15
7	Автоматический выключатель	3	0,16	0,48
8	Двигатель	3	0,23	0,69

 

=0,9522

Где:

 

 

Так как   данная надежность нам не подходит. С целью обеспечения заданной надежности системы управления используем программируемый логический контроллер (ПЛК) фирмы Siemens.

1.  Работа с редактором символов:

В таблице символов назначаются символьные имена и типы данных всем абсолютным адресам, к которым я в дальнейшем буду обращаться. Эти имена применимы во всех частях программы и определены как глобальные переменные.

2.  Создание программы:

В Step 7 программы создаются на стандартных языках программирования:

·  Контактный (LAD)

·  Список оперfторов (STL)

·  Функциональный план (FBD)

Более приемлемым для меня является язык программирования LAD.

v Реализация включения транспортера:

v Реализация поворота каретки с присосами к транспортеру:

v Подвод каретки с присосами к столу:

v Сигнал подъема стола:

v Сигнал на опускание стола:

Литература:

1.  – Технические средства автоматизации. МГУЛ.

2.  Полищук А.Н. Леонов Л.В. – Системы управления химико-технологическими процессами производства древесных плит- Моск. Издат. МГУЛ ,412 с.