печать / Андр 3

Министерство образования и науки, МОЛОДЁЖИ И СПОРТА украины

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

институт компьютерных систем

кафедра компьютеризированных систем управления

Автоматизация типовых производственных процессов

Практическая работа №3

«Автоматизированная лазерная система ориентации и управления движением дноуглубительного судна»

Выполнили:

Ст группы АТ-092

Задыр И.Г

Калигаева А.А.

Соломянный А.

Орманжи А.

Проверил: Андриевский Г.Г.

Одесса

2013г.

Цель работы:

1. Изучить представленную информацию.

2. Составить общую блок-схему автоматизированного управления земснарядом при применении лазерной системы ориентации и привести комментарии к схеме.

3. Составить программу управления.

Ход работы:

Автоматизированная лазерная система (АЛС) должна обеспечить определение линейного углового положения земснаряда на канале и получение информации в форме необходимой для наблюдения и использования в целях управления для чего необходимо выполнение следующих функций:

• В соответствии с выбранным методом ориентации измерения двух расстояний от земснаряда до двух опорных точек, для определения расположения земснаряда на участке.

• Измерение углов направлений на опорные точки для определения углового положения земснаряда.

• Вычисление положения земснаряда относительно канала.

• Вывод информации для индикации и управления

• Управление приводами лебедок.

• Включение кормовых, носовых, винтовых лебедок.

• Регулирование скорости подачи в зависимости от ошибки багермейстерского угла.

• Обеспечение ненормативных режимов работы.

Программа управления предусматривает ввод задаваемых значений параметров технологического процесса, вычисление технологических параметров и управление технологическими операциями. Задаваемые значения для каждого направления папильонирования:

• Расстояние до бровок от оси канала А1 и А2ю

• Расстояние начала подхода к бровкам вырабатываемой прорези В1 и В2.

• Расстояние до бровок вырабатываемой прорези при выключении носовых лебедок С1 и С2.

• Расстояние до бровок при вырабатываемой прорези и линии замедления кормовых лебедок Е1 и Е2.

• Багермейстерские углы β1 и β2.

• Углы подхода к бровкам вырабатываемой прорези β3 и β4.

• Поправка багремейстерского угла β0

Программа определяет:

• Расстояние до каждой из вырабатываемых бровок Z1 и Z2.

• Значение багремейстерского угла с учетом поправки

• Ошибка багремейстерского угла Δβ=β0-β3 (или Δβ=β0-β4).

• Переключение режимов работы

Определив исходные параметры и выполняемые функции, можно построить схему управления (рис.1), а также блок-схему алгоритма управления на примере движения земснаряда вправо(рис.2).

Рис.1 Схема автоматизированного управления

САУ можно разделить на 3 части: управляющий вычислительный комплекс (УВК), задающая подсистема и исполнительные механизмы.

УВК позволяет обрабатывать информацию для определения координат судна в реальном масштабе времени и осуществлять управление движением судна. Вместе с задающей подсистемой УВК включают в себя: пульт управления оператора процесса с блоком управления, устройство обмена информацией, блоком задатчиков, блоком адресов, блок индикации и управляющую вычислительную машину с программно-математическим обеспечением.

К исполнительным механизмам (ИМ) относятся блоки включения лебедок (носовых, кормовых и авантовых), а также приводов. ИМ служат для осуществления взаимодействия на технологический объект управления по сигналу от системы управления.

Рассмотрим основные блоки детальней.

Блок задатчиков – задание оператором постоянных величин необходим для правильной работы системы. Задается только один раз перед началом работы.

Измерительный блок выполняет измерение расстояний от текущего положения судна до двух ориентиров и углов и, после преобразования сохраняет результат в блоке буферных регистров.

Буферное устройство состоит из схем управления регистрами, регистров угла и регистра расстояний. Блок предназначен для приема информации о расстоянии и угла из измерительного блока последовательным кодом и вывода информации в магистраль ввода УВМ параллельным кодом для вычисления координат управляемого объекта.

С описанными выше блоками, УВМ связана магистралями ввода и управления. Для обеспечения приема команды управления или посылки информации блоками по установленному алгоритму порядку в САУ введен блок адреса, который получает от УВМ адрес блока, к которому будет обращение, и запрещает остальным блокам его принимать, блок индикации служит для связи между оператором и процессом управления.

Блоки включения носовых, кормовых и авантовых лебедок осуществляет управление приводами лебедок.

Блок формирователя аналоговых сигналов формирует скорость кормовых и носовых лебедок при движении объекта к бровкам.

Таким образом, схему автоматизированного управления можно описать следующим образом:

• В начале происходит обращение к блоку задатчиков и вычисление постоянных.

• Вторым этапом является обращение к буферному устройству (в котором уже находятся значения углов и расстояний, полученные от блока измерения) и вычисление текущих координат.

• На третьем этапе происходит изменение режима и управление объектом.

Второй и третий этапы повторяются до вмешательства оператора в процесс или возникновения ситуации, требующей его вмешательства.

Для выполнения рассмотренных основных операций автоматизированная система управления обеспечивает следующую последовательность включения и необходимый порядок работы механизмов в автоматическом режиме землечерпакового судна при проведении дноуглубительных работ:

1. Движение вправо (отход от бровки).

Правая передняя лебедка в режиме «выбирание» (задает движение судна вправо перпендикулярно оси канала), учитывается нагрузка ВЧБ, увеличивается угол папильонирования. Остальные папильонажные лебедки в режиме «тормодение». Авантовая лебедка в режиме «стоп».

2. При достижении угла папильнирования:

Правая передняя - «выбирание» с обеспечением заданной скорости папильонирования.

Правая задняя – «выбирание» с обеспечением заданного угла папильонирования, (подработка: в зависимости от знака ошибки багермейстерского угла Δβ уменьшается или увеличивается скорость отработки ошибки угла папильнирования).

3. При достижении зоны подхода к бровке (линии изменения угла папильнирования).

Правая передняя продолжает «выбирание», уменьшение скорости для обеспечения заданной скорости подхода к брвке.

Правая задняя в режиме «выбирание», уменьшение скорости для обеспечения заданной скорости подхода к бровке.

Левая передняя и задняя - в режиме «торможение».

Авантовая -в режиме стоп.

4. При достижении угла папильонирования в хоне подхода к бровке. Правая задняя в режиме «выбирание» с обеспечением ошибки багермейстерского угла Δβ при подходе к бровке. Левые задняя и передняя в режиме «торможение». Авантовая в режиме «стоп».

5. При достижении правой бровки. Правая задняя – выключение. Все папильонажные лебедки в режиме «торможение». Авантовая в режиме «стоп». Выдержка времени.

6. Авант (подача вперед).

Авантовая лебедка в режиме «выбирание» на заданную величину подачи. (задается скорость и время выборки). Все папильонажные лебедки в режим «торможения».

После подачи – выдержка времени.

7. Отход от бровки (движение влево). Левая передняя лебедка в режим «выбирание», обеспечивает заданную скорость папильонирования, увеличивается угол папильонирования. Остальные папильонажные лебедки в режим «торможение». Авантовая – в режим «стоп». Далее аналогично движению вправо.

Перечень параметров, задаваемых с пульта управления в автоматическом режиме:

1. Угол папильонирования при движении в средней части сечения прорези.

2. Угол папильонирования при подходе к бровке.

3. Расстояние от бровки до линии(точки), где нужно менять угол папильонирования.

4. Время паузы от момента достижения бровки до начала авантового движения.

5. Время паузы после авантового движения.

6. Время подработки с заданной скоростью, т.е. расстояние, проходимое судном при авантовом движении (Авант – величина подачи)

7. Коэффициент связи – скорость папильонирования - загрузка ВЧБ (влияние нагрузки ВЧБ).

8. Скорость папильонирования в средней части канала (скорость папильонирования).

9. Скорость папильонирования (точка замедления).

10. Скорость обработки ошибки угла папильонирования (скорость исправления багермейстерского угла).

Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы была изучена автоматизированая лазерная система ориентации и управления движения дноуглубительного судна. Была разработана структурная схема система, а так же блок-схема управления.