8. Литература

3. Бородин И.Ф., Рысс А.А. Автоматизация технологических процессов. – М.: Колос, 1996.-351 с.

4. Шавров А.В., Коломиец А.П. Автоматика. М.: Колос,1999.-264 с.

5. Средства автоматики и телемеханики / Н.И.Бохан, И.Ф.Бородин, Ю.В.Дробышев и др. М.: Агропромиздат, 1992. – 351 с.

6. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. - М.: Высш.шк., 1986.-351 с.

7. Коломиец А.П., Кондратьева Н.П., Владыкин И.Р., Юран С.И. Электропривод и электрооборудование. Учебник для ВУЗов. М.: КолосС, 2006.-328 с.

ИО

QF1

ОУ

ЕК

RK

~220В

3

2

6

5

ЕК – нагреватель Р_н=75 Вт

А1 – регулирующий милливольтметр Ш 6900

RK – термометр сопротивления

ОУ – объект управления

Рисунок 1. Схема лабораторной установки

Рис.3 Обработка кривой разгона

Рис.4 Построение АФЧХ

Лабораторная работа N 12

СИНТЕЗ ОДНОТАКТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

ЦЕЛЬ: Освоение приемов построения однотактных систем управления на основе логических элементов автоматики.

ЗАДАНИЕ: «Разработать схему управления в соответствии с задачей № …» Спроектировать, собрать и проверить работу системы управления, выполненную только на элементах И-НЕ, которая должна технически реализовать задание задачи. :Задание на лабораторную работу (№ задачи из списка) студенты получают заранее обычно на предшествующем выполнению лабораторной работы занятии).

ЗАДАЧИ:

I. В цехе установлено семь аппаратов, каждый потребляет мощность 1 кВт. Цех получает электроэнергию от подстанции, где установлено два трансформатора мощностью 2 и 4 кВт. К подстанции подведена силовая линия, способная пропускать максимальную мощность 5кВт. Необходимо включать первый трансформатор, или второй, или оба, в зависимости от мощности потребляемой цехом, что позволяет экономить электроэнергию за счет уменьшения потерь х.х. в трансформаторах. На дискретную схему управления подается двоичный трехразрядный код, характеризующий число одновременно включенных аппаратов.

2. В цехе установлено семь аппаратов, каждый потребляет мощность 1 кВт. Цех получает электроэнергию от подстанции, где установлено два трансформатора мощностью 3 и 3 кВт. К подстанции подведена силовая линия, способная пропускать максимальную мощность 6кВт. Необходимо включать первый трансформатор, или второй, или оба, в зависимости от мощности потребляемой цехом, что позволяет экономить электроэнергию за счет уменьшения потерь х.х. в трансформаторах. На дискретную схему управления подается двоичный трехразрядный код, характеризующий число одновременно включенных аппаратов.

3. В цехе установлено семь аппаратов, каждый потребляет мощность 1 кВт. Цех получает электроэнергию от подстанции, где установлено два трансформатора мощностью 2 и 4 кВт. К подстанции подведена силовая линия, способная пропускать максимальную мощность 6кВт. Необходимо включать первый трансформатор, или второй, или оба, в зависимости от мощности потребляемой цехом, что позволяет экономить электроэнергию за счет уменьшения потерь х.х. в трансформаторах. На дискретную схему управления подается двоичный трехразрядный код, характеризующий число одновременно включенных аппаратов.

4. На дискретную схему управления подается двоичный трехразрядный код, характеризующий число одновременно включенных аппаратов. Сигналы со схемы управления должны включать два контактора. При наличии на входе схемы двоичных наборов, соответствующих десятичным цифрам 1;3; 5 включается первый контактор; а при наличии – 2; 4; 6 включается второй контактор.

5. Задача аналогична задаче 3, за исключением того, что при наличии' на входе схемы двоичных наборов, соответствующих десятичным цифрам 1;2; 3 включается первый контактор, а при наличии 4; 5; 6 включается второй контактор.

6. Цифровой вольтметр вырабатывает двоичный трехразрядный код и может измерить напряжение в диапазоне от 0 до 7. Необходимо создать систему сигнализации, включающую аварийную лампу при выходе напряжения за пределы диапазона 4-6 В.

7. Задача аналогична задаче 6, за исключением того, что аварийная лампа включается при выходе напряжения за пределы 4-5 В.

8. Задача аналогична задаче 6, за исключением того, что аварийные 'лампы включаются в диапазоне 1-4 В и при значении диапазона 6-7 В.

9. Цифровой вольтметр вырабатывает двоичный четырехразрядный код и может измерить напряжение в диапазоне от 0 до 15. Необходимо создать систему сигнализации, включающую аварийную лампу при понижении напряжения до 12В.

10.Цифровой вольтметр вырабатывает двоичный четырехразрядный код и может измерить напряжение в диапазоне от 0 до 15. Необходимо создать систему сигнализации, включающую аварийную лампу при повышении напряжения выше 15В.

11.Цифровой вольтметр вырабатывает двоичный четырехразрядный код и может измерить напряжение в диапазоне от 0 до 15. Необходимо создать систему сигнализации, включающую аварийную лампу при понижении напряжения до 10В.

12. Необходимо создать устройство для отбраковки изделий, которые имеют два и более дефекта.

1.ПОЯСНЕНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

Однотактной системой управления называют систему, в которой выходной сигнал (сигналы) управления однозначно, т.е. полностью и в тот же момент времени, определяется входными сигналами. Такая система управления может быть реализована устройством, которое называют комбинационным или автоматом без элемента памяти. Операторы функций алгебры логики с двумя аргументами являются простейшими примерами реализации таких устройств, другими примерами однотактных устройств могут служить : дешифраторы, шифраторы, преобразователи кодов, распределители, мультиплексоры. Широко распространенные микросхемы, в качестве базовых, имеют логические элементы И-НЕ, такое положение объясняется особенностями технологии изготовления микросхем и тем фактом, что элемент И-НЕ образует основной базис, или основную функционально полную систему элементов. Последнее означает, что с помощью этих элементов можно создать любую, сколь угодно сложную логическую операцию, а следовательно и систему управления. Рассмотрим пример синтеза однотипной системы с логическими элементами И-НЕ. Требуется создать схему управления браковочным устройством, которое содержит три дефектоскопа, одновременно контролирующих три зоны листа материала. При наличии в зоне одного дефекта дефектоскоп вырабатывает единичный сигнал. Если в листе больше чем один, дефект, устройство должно подать единичный сигнал на толкатель, который сбрасывает негодный лист в бункер. Более строго задачу можно сформулировать так: спроектировать устройство на элементах И-НЕ с тремя входами, на выходе которого появится сигнал в случае, если на большинство входов будут поданы сигналы. Синтез однотактной системы, т.е. создание однотактной системы (структуры) на основе описания ее функционирования, проводится в несколько этапов: I. построение таблицы состояний - формализация условий работы системы; 2. запись логической функции в виде формулы; 3. упрощение логической функции (если это потребуется) и приведение ее к виду, содержащему заданные логические операции; 4. реализация логического выражения заданным базисом элементов.

Рассмотрим эти этапы: