3. Загальні відомості про циклове керування процесами.

Розробка дискретних систем керування промисловими установками базується на кількох підходах. При автоматизації машинобудування великого поширення набрав метод циклограм, який розроблений спеціально для структурного синтезу схем металорізальних верстатів і застосовується для синтезу схем будь-якого механізму, що працює циклічно. Цей метод чітко розкриває взаємодію між собою різних елементів, добуті результуючі структурні формули не потребують мінімізації і перевірки на можливість аварійних режимів.

При розробці циклових систем автоматичного керування попередньо вивчають технологічний процес з точки зору готовності його до роботи в автоматичному режимі. До окремих вузлів обладнання вносять необхідні зміни. Уточнюють послідовність операцій, переходів у них, потрібні затримки. Вибирають засоби автоматичного контролю і керування: кінцеві вимикачі, лінійні перемикачі, контактори, електромагніти, електромуфти, електрозолотники, реле та ін. Визначають вимоги до системи попереджувальної, аварійної і виконавчої сигналізації.

Після цього складають кінематичну схему автоматизації технологічного процесу. Кожен пристрій на схемі повинен мати свій індекс. Разом із кінематичною

схемою креслять циклограму її роботи, в ряді випадків циклограму зображують на окремому аркуші.

Циклограма - це графічне зображення послідовності роботи в часі окремих елементів схеми автоматизації технологічного процесу. Звичайно порядок побудови циклограми відповідає послідовності роботи елементів кінематичної схеми. Після графічного зображення переміщення розглядуваного вузла технологічного агрегату креслять етани всіх елементів, які контролюють це переміщення. Циклограму оформляють у вигляді таблиці, в якій відображують порядковий номер, назву елемента, послідовність роботи елементів у циклі.

Порядковий номер елемента відповідно до черговості його роботи вкінематичній схемі ставлять у першій колонці таблиці. Назву елемента у вигляді присвоєного йому в кінематичній схемі індексу (Y1, Y2 - електромагніти, SI, S2, S3 - перемикачі і т. д.) пишуть у другій колонці. Якщо вузол робить механічні переміщення, у другій колонці пишуть назву вузла та Його дію (переміщення супорта, хід штока і т. д.). Умовне графічне зображення роботи кожного елемента в часі без масштабу відображують у третій колонці. У цій колонці позначають факт спрацювання елемента і факт наявності чи відсутності сигналу.

Роботу розглядуваного вузла умовно зображують відрізком прямої, обмеженим початком і кінцем руху. Як правило, рух уперед приймають зліва направо і зображують суцільною лінією, зворотний рух - пунктирною лінією (рис. 2.48, а). Роботу елемента, який споживає електричну енергію (котушки контактора, реле, електромагніту, електромуфти і т. д), умовно зображують ламаною лінією (рис. 2.48, б). Точка 1 відповідає початкові надходження струму в обмотку електричного елемента, а точка 2 - моменту його спрацювання. Відстань між

точками 1 і 2 по горизонталі визначає час перехідного процесу в елементі при вмиканні. Відстань між точками 1 і 2 повинна бути різною для різних щодо тривалості перехідних процесів, що показано на прикладі увімкнення двох електромагнітівіY2 (рис. 2.48, б), У точці 3 сигнал вимикання перериває проходження струму в обмотці електричного елемента. Отже, відстань між точками 2 і 3 відповідає часові, протягом якого обмотка перебувала під струмом. У точці 4 елемент повертається у вихідне положення. Час перехідного процесу при вимиканні зображують відрізком по горизонталі між точками 3 і 4. Як уже зазначалось, довжини відрізків на циклограмі зображують у довільному масштабі, проте для елементів, які виконують окремий цикл, масштаб беруть однаковий.

Роботу електричного елемента, який з'єднує і роз'єднує електричні кола (контакти, кнопки), також умовно зображують у вигляді ламаної лінії. На рис. 2.48, б зображена робота електромагнітного релеНа діаграмі також позначають час роботи контактів (рис. 2.48,в). З огляду на те, що проміжки між лініями, які зображують час роботи замикаючих контактів, відповідають часові роботи розмикаючих контактів, для спрощення на циклограмах зображують тільки час роботи замикаючих контактів.

Умовне графічне зображення роботи обмотки і керуючого контакту моторного реле часу К2 показано на рис. 2.48, г. Точка 1 позначає увімкнення реле часу. В точці 2 закінчується перехідний процес при вмиканні електродвигуна. Точка 3 відповідає моменту видачі командного імпульсу. Відрізок J-3 характеризує час витримки реле. У точці 4 вимикається електродвигун із мережі. Точкою 5 позначають закінчення перехідного процесу при вимиканні.

У процесі побудови циклограм діяння одного елемента на інший зображують тонкою вертикальною лінією. Товщину цієї лінії беруть у 3...4 рази меншою від товщини лінії умовного графічного зображення часу роботи елементів. У зв'язку з тим, що при розгляді циклу роботи технологічного агрегату послідовно зображують стани всіх елементів, за циклограмами можна будувати електричні кола керування. Процеси в циклових системах автоматичного керування описують за допомогою алгебри логіки.