Синтез систем дискретного управления электроприводами

Рассматриваемые в данной главе дискретные логические сис­темы управления (ДЛСУ) имеют дискретную элементную базу, т.е. могут выполняться на контактной и бесконтактной аппарату­ре с использованием реле, логических элементов, цифровых уз­лов, программируемых логических контроллеров. ДЛСУ осуществ­ляют автоматизацию движения рабочих органов установки в тех­нологических режимах. Это означает, что ДЛСУ вырабатывает и подает команды на выполнение в определенной последователь­ности операций: выбора направления и скорости движения, пус­ка, торможения, создания паузы, возобновления движения, а также защитного отключения электропривода и остановки рабо­чих органов в аварийных режимах. Установка может иметь несколько рабочих органов (РО), каждый из которых приводится в движение своим индивидуальным двигателем. Требуемый технологический режим таких установок осуществляется согласованной работой дви­гателей, которая обеспечивается ДЛСУ. К данным установкам мо­гут быть отнесены: лифт, имеющий в качестве РО кабину, дверь кабины, дверь шахты; станок с инструментальным магазином и с механизмом подачи инструмента; многокоординатный манипу­лятор и т. п.

В технологических режимах перемещения РО конечны в про­странстве и цикличны во времени. Во всем разнообразии воз­можных цикловых перемещений РО можно выделить некоторую типовую диаграмму движения, которая является составной час­тью практически во всех циклах. Это перемещение РО из одной позиции (А) в другую (Б) с возможным движением к следу­ющей позиции (В) или возвращением в исходную позицию (А) (рис.). Движение РО чередуется с временными паузами, необхо­димыми по технологическим ус­ловиям работы электропривода.

Исходным данным для синте­за ДЛСУ является заданный тех­нологический цикл движения РО, по которому составляется последовательность всех операций, необходимых для выполнения цикла. К таким операциям относятся загрузка РО, пуск двигателя для движения в нужном направлении с необходимой скоростью, торможение и остановка двигателя, создание паузы для разгрузки РО и т.д. Каждой отдельной операции соответствует определен­ная часть ДЛСУ — узел ДЛСУ. Такими узлами можно воспользо­ваться как «кирпичиками» для построения всей системы управле­ния. Выполняемый на основе узлов синтез носит название синтез методом типовых узлов.

Идея данного синтеза заключена в выполнении двух процедур: декомпозиции — выделении в составе создаваемой ДЛСУ функци­ональных узлов, соответствующих необходимым технологическим операциям, и композиции — воссоединении узлов в единую систе­му управления. Данные процедуры выполняются поэтапно:

этап 1 — выделение отдельных операций для ДЛСУ и составле­ние последовательности их выполнения;

этап 2 — выбор и составление узлов ДЛСУ для выделенных операций;

этап 3 — выполнение электрических соединений узлов и со­ставление принципиальной схемы ДЛСУ;

этап 4 — проверка составленной схемы ДЛСУ детальным ана­лизом ее работы.

Выполнение этапа 1 представляет собой составление алгорит­ма работы ДЛСУ в той или иной форме. От того, насколько пра­вильно и точно составлены операции, зависит правильность от­бора узлов и работоспособность в целом синтезируемой ДЛСУ. Выполнение этапов 1, 2, 3 требует от проектанта определенных творческих усилий, изобретательности и навыков в данной обла­сти. Иногда для выполнения синтеза бывает достаточно простого эвристического подхода методом проб и проверок. Однако имеют­ся определенные приемы формализации процедуры синтеза с использованием математического описания ДЛСУ, что облегчает и убыстряет построение ДЛСУ.