Правила и методы построения принципиальных электрических схем САУ

1. ТЕМА 5 ПРАВИЛА И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ САУ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ТЕМА 5
ПРАВИЛА И МЕТОДЫ
ПОСТРОЕНИЯ
ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ САУ

2. Электрическая схема

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
Электрическая схема
показывает взаимодействие всех элементов
автоматики и принцип действия САУ
Для выполнения схем используют:
строчный метод (цепи управления - горизонтально, параллельно друг
другу, цепи питания - вертикально)
САУ НЕРЕВЕРСИВНОГО
ДВИГАТЕЛЯ
ЦЕПИ ПИТАНИЯ
ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ
SB1
SB2
Запуск САУ
1K1
М
2K1
2KT
KM
123
1KT
разнесенный метод
(для разомкнутых систем,
когда для удобства элементы
одного и того же аппарата
размещаются в различных
частях схемы)
К1
совмещенный метод
КT
Запуск выдержки
КM
Запуск двигателя
(для выполнения замкнутых
систем)

3. ПРАВИЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ СХЕМ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПРАВИЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ СХЕМ
СХЕМА САУ
1.
2.
3.
4.
ВЫЧЕРЧИВАЮТ БЕЗ МАСШТАБА
РАЗМЕРЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СООТВЕТСТВУЮТ ГОСТ
ЭЛЕМЕНТЫ ПОКАЗЫВАЮТ В ОТКЛЮЧЕННОМ СОСТОЯНИИ
(НЕ ПРОХОДИТ ТОК И НЕ ДЕЙСТВУЮТ СИЛЫ)
ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ РАЗМЕЩАЮТ СО СТОРОНЫ
НЕЙТРАЛЬНОГО ПРОВОДА (СПРАВА): МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ,
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЛЕ, РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ
5.
ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ РАЗМЕЩАЮТ СО СТОРОНЫ ФАЗОВОГО
ПРОВОДА (СЛЕВА): ВКЛЮЧАТЕЛИ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, КОНТАКТЫ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ И ДР. РЕЛЕ, КОНТАКТЫ КОМАНДОАППАРАТА И Т.П.
6.
7.
ДЛЯ КОНТАКТОВ ИЛИ КНОПОК СИЛА ИХ ЗАМЫКАНИЯ ДОЛЖНА
ДЕЙСТВОВАТЬ СВЕРХУ-ВНИЗ – ПРИ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ
РАСПОЛОЖЕНИИ И СЛЕВА-НАПРАВО ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОМ
РАСПОЛОЖЕНИИ
ВСЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДОЛЖНЫ ИМЕТЬ БУКВЕННО-ЦИФРОВОЕ
ОБОЗНАЧЕНИЕ В СООТВЕТСТВИИ С ГОСТ

4. ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НА СХЕМЕ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НА СХЕМЕ
Реле времени
Кнопка с самовозвратом
замыкающая
КТ1
SB1
SB1
SB1
размыкающая
Контакты реле времени
нормально разомкнутые
1KТ1
SB1
2KТ1
нормально замкнутые
Промежуточное реле
4КТ1
3КЕ1
К1
Контакты промежуточного реле
нормально разомкнутые
Катушка магнитного
пускателя двигателя
КМ1
2K1
1K1
Контакты магнитного
пускателя
нормально замкнутые
3К1
(для гидро-воздухораспределиетелей)
УА1
KM1
М
4К1
Устройство автоматики
123
Конечный выключатель/включатель
SQ1
SQ1
SQ1
SQ1
SQ1

5. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ
ПРИ ПОСТРОЕНИИ ИСПОЛЬЗУЮТ ДВА
МЕТОДА
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ,
основанный на теории алгебры логики
ПРАКТИЧЕСКИЙ,
основанный на простой логической
последовательности

6. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
ДА 1
НЕТ 0
1. ЛЮБОЙ ЭЛЕМЕНТ АВТОМАТИКИ МОЖЕТ
НАХОДИТЬСЯ В ОДНОМ ИЗ ДВУХ СОСТОЯНИЙ:
2. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СИМВОЛЬНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
К1
А, В, С
ИСПОНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО:
ЗАМЫКАЮЩИЕСЯ КОНТАКТЫ:
РАЗМЫКАЮЩИЕСЯ КОНТАКТЫ:
а
a, b, c
а
a, b, c
3. ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ:
УМНОЖЕНИЕ:
СЛОЖЕНИЕ:
y a b a и b a b
y a b a или b a b
ОТРИЦАНИЕ: y a не a y 1, если не a
а
b
а
b
а
конъюнкция
дизъюнкция

7. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
4. ЗАКОНЫ БУЛЕВОЙ АЛГЕБРЫ:
а b b a
переместительный
а b с b с а
а b с а с b с
сочетательный
распределительный
5. ФОРМУЛЫ УПРАВЛЕНИЯ:
a a 0
a a 1
a 1 1

8. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ
МАТЕМАТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
1. Анализ всех возможных состояний объекта
2. С помощью символьных знаков описывают состояние системы
3. С помощью логических операций составляют строчную
формулу схемы
4. С помощью законов управления осуществляют оптимизацию
строчной формулы
5. С помощью геометрических аналогов составляют условную
электрическую схему
6. Условная схема заменяется реальной с помощью граничных
условий и стандартных обозначений

9. ПРИМЕР ДЛЯ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПРИМЕР ДЛЯ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
М
KM1
KM2
Дано:
Кожух поднимается, если объект
1. в накопителе - есть, в зоне обмывки - есть
2. в накопителе - есть, в зоне обмывки – нет
зона обмывки
УСЛОВИЕ
КП на накопителе
3. в накопителе - нет, в зоне обмывки - есть
1
a
2
a
3
a
КП в зоне обмывки b
b
b
СТРОЧНАЯ ФОРМУЛА СХЕМЫ
y a b a b a b
ОПТИМИЗАЦИЯ СТРОЧНОЙ ФОРМУЛЫ
y a b b a b а 1 a b a a b

10. ПРИМЕР ДЛЯ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПРИМЕР ДЛЯ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
М
KM1
KM2
y а a b
(+) - значит параллельно 2 цепи
(· ) - значит параллельно 2 контакта
УСЛОВНАЯ СХЕМА
зона обмывки
y
a
y=1, т.е. двигатель включается, когда:
а – замкнут или
а, b - замкнут
a
b
РЕАЛЬНАЯ СХЕМА
SQ1
SQ1
KM
SQ2
SQ2
в зоне накопителя
в зоне обмывки

11. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ
ПРАКТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
1. Составить конструктивную схему машины
2. Для децентрализованных и смешанных САУ на конструктивной
схеме расставить датчики (конечные выключатели)
3. Составить циклограмму работы машины
4. Вычерчивают по строчному методу «скелет» схемы
(цепи питания и пусковую цепь)
5. Со стороны нейтрального провода в соответствии с
циклограммой в порядке включения вычерчивают
исполнительные элементы
6. Со стороны фазового провода вычерчивают управляющие
элементы
7. Вводится корректировка схемы в соответствии с циклограммой

12. ПРИМЕР ДЛЯ МОЕЧНОЙ МАШИНЫ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
КМ1
SQ1
М1 КМ2
SQ2
М3
КМ3
ПЦ1
М2 ПЦ2
ПРИМЕР ДЛЯ
МОЕЧНОЙ МАШИНЫ
YA1
YA2
КМ4
6КЭП
YA2
ПУСК
ПЦ2
ПЦ2
YA1
2КЭП
ПЦ1
ПЦ1
KM2
YA1
2КЭП
3КЭП
M1
KM2
KM3 SQ2
KM4
3КЭП
4КЭП
M2
M3
KM1
YA2 SQ1
5КЭП
M1 6КЭП
KM3
KM4
KM1
4КЭП
5КЭП

13. ПРИМЕР ДЛЯ МОЕЧНОЙ МАШИНЫ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПРИМЕР ДЛЯ МОЕЧНОЙ МАШИНЫ
КМ1
SQ1
М1 КМ2
SQ2
М3
КМ3
SB1
К1
Л
2K1
SA
М2 ПЦ2
КМ4
SB2
1K1
Мкэп
ПЦ1
Цепи питания и
пусковая цепь
YA2
YA1

14. ПРИМЕР ДЛЯ МОЕЧНОЙ МАШИНЫ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ПРИМЕР ДЛЯ МОЕЧНОЙ МАШИНЫ
SB1
6КЭП
SB2
ПУСК
пуск САУ
1K1
Л К1
SA
ПЦ2
5КЭП
2КЭП
M1
Мкэп
пуск КЭП
КЭП2
УА1
подача в зону обмывки
КЭП3 SQ1
ПЦ1
KM2
YA1
6КЭП
M2
M1
KM2
M3
KM3
KM3 SQ2
KM4
2КЭП
KM4
KM1
3КЭП
3КЭП
4КЭП
4КЭП
5КЭП
КМ2
КЭП4
опустить кожух
ИСПОЛЬЗОВАЛИ КЭП-12у
включение насоса
описание и правила
настройки смотри
по учебнику
КМ3
КМ4
вращать деталь
КЭП5 SQ2
КМ1
поднять кожух
КЭП6
YA2 SQ1
ПЦ2
YA1
ПЦ1
2K1
KM1
YA2
1КМ4
УА2
выкатить из зоны обмывки

15. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ САУ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ САУ
Допущения:
ВБР элементов САУ – подчиняется экспоненциальному закону.
ВБР (t ) р(t ) e
t
Все элементы САУ в смысле надёжности соединены
последовательно.
n
ВБР м (t ) р м (t ) pi (t ) e
n
it
i 1
i 1
pi – ВБР i-го элемента САУ
n – число элементов в САУ
i – интенсивность отказов i-го элемента САУ

16. УКРУПНЕННЫЙ РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ САУ

Тема 5. «Правила и методы построения электрических схем САУ»
УКРУПНЕННЫЙ РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ САУ
Элемент САУ обозн.
Кнопка
Реле промежуточн.
Командоаппарат
Электромагниты
Пускатели магнитн.
Конечные выключ.
ni
SB
К
КЭП
УА
КМ
SQ
i·10-6,час.
2
1
5конт.
2
4
2
0,06
0,3
0,6
0,6
12
0,06
ВСЕГО
ni i ·10-6,час.
0,12
0,3
0,6 ·5=3
1,2
48
0,12
52,74
n
рСАУ = EXP( -( S ni i )t )
i=1
n
pCAУ (t 2000час.) exp ( ni i )t exp( 52,74 10 6 2000) 0,900
i 1