книги / Проектирование бесконтактных управляющих логических устройств промышленной автоматики

Формализация условий работы и составление логических выраже­ ний, определяющих алгоритмы функционирования непосредственно, исходя из условий управления исполнительными механизмами, либо на основании анализа принципиальных схем управления, либо путем логи­ ческого синтеза алгоритмов управления.

4. Построение обобщенных алгоритмов для однотипных трупп ис­ полнительных механизмов на основе сравнения и объединения частных алгоритмов, полученных на предыдущем этапе. Логический блок, по­ строенный на основе обобщенного алгоритма, будет типовым, поскольку

5.Формирование рационального набора типовых логических алго­ ритмов как основы для построения системы унифицированных типовых логических блоков.

6.Выбор элементной базы и разработка схем унифицированных функциональных узлов, а также нефункциональных узлов частного на­ значения, содержащих вспомогательные и дополнительные элементы. При этом учитываются особенности применения элементов выбранной серии, производятся сопоставление вариантов их использования и вы­ бор оптимального варианта по некоторому критерию, например по ми­ нимальному количеству элементов или по наименьшей стоимости.

7.Выбор конструктивной базы и разработка системы унифициро­ ванных типовых логических блоков, образующих функционально-пол­ ный параметрический ряд с наименьшим количеством типов блоков и максимально возможным использованием элементов в блоке.

8.Составление технической документации для разработанного ком­ плекса типовых блоков в соответствии с установленными требованиями

истандартами (гл. 14). В состав документации на каждый блок вхо­ дят: обобщенный алгоритм, реализуемый блоком, частные алгоритмы .и варианты их применения; схемы электрические — функциональная,

принципиальная, расположения, соединений; программа и протокол испытаний, контролирующие и диагностические тесты; расчеты показа­ телей надежности, стоимости изготовления; указания по наладке, про­ верке и обслуживанию. Кроме того, должна быть составлена номенкла­ тура логических блоков, где указываются тип блока, характеристика исполнительного механизма, логическая формула обобщенного алгорит­ ма, виды управления, число элементов в блоке, показатели надежности, стоимость.

Разработке функциональных узлов и блоков должен предшество­ вать анализ возможности использования существующих унфицированных узлов и блоков [66, 75], а также типовых схем автоматики для реализации алгоритмов функционирования исполнительных механизмов промышленных установок данного класса с последующей переработкой выбранных к применению узлов и блоков в соответствии с принятыми элементной и конструктивной базами.

Изложенная выше методика построения системы унифицированных узлов и блоков иллюстрируется примером в § 9-5.

“ 9-4. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ИЗ УНИФИЦИРОВАННЫХ УЗЛОВ И БЛОКОВ

В системах управления технологическими процессами логические блоки могут использоваться различным образом. Для управления от­ дельными механизмами логические блоки применяются автономно, без

191

связи с другими блоками. Для управления технологическим агрегатом или технологической системой строятся логические станции управления, состоящие из набора соответствующих типовых логических блоков, дей­ ствие которых при необходимости координируется программным бло­ ком. Для управления многоагрегатным технологическим процессом раз­ рабатываются управляющие логические машины, включающие в себя несколько логических станций управления и логических блоков, коорди­ нация работы которых осуществляется с помощью центрального блока управления.

Построение управляющих логических устройств из унифицирован­ ных логических блоков следует вести по методике [55J, приведенной ниже.

Перед тем как приступить к построению управляющих логических устройств, тщательно изучают технологический процесс, режимы работы установки, технические характеристики оборудования, условия управ­ ления и контроля и составляют технологическую схему автоматизации (гл. 2).

При проектировании управляющих логических устройств из анали­ за технологических задач автоматизируемой установки и функциональ­ ного назначения исполнительных механизмов устанавливают необходи­ мый набор типовых логических блоков из имеющихся в распоряжении проектировщика. Затем составляют структурную схему управляющего логического устройства, учитывающую все необходимые связи между типовыми логическими блоками, отражающую функциональные особен­ ности данной схемы и возможности и способы ее перестройки при из­ менении технологических задач.

Если непосредственный выбор нужных типовых блоков-„затрудни­ телен, то выполняют логический синтез управляющего логического устройства в целом, либо каждой из его функциональных частей [16] и в результате находят логические формулы, описывающие функциони­ рование устройства. Полученные логические формулы должны быть представлены в системе логических функций, соответствующей элемент­ ной базе типовых логических блоков. Логические формулы сравнивают с логическими алгоритмами, реализуемыми типовыми логическими бло­ ками, и выделяют те формулы, которые соответствуют типовым блокам. Логические выражения, оставшиеся не покрытыми типовыми логически­ ми блоками, компонуют в дополнительные узлы. В результате составля­ ют блок-схему управляющего логического устройства из типовых и до­ полнительных узлов.

При модернизации управляющего логического устройства, не имею­ щего блочной структуры, сначала из анализа принципиальной схемы устройства определяют элементный состав частей схемы, относящихся к отдельным исполнительным механизмам, и выделяют функциональные узлы.

Выделенные узлы сопоставляют с типовыми функциональными узлами, из которых выбирают наиболее соответствующие выделенным узлам. Из оставшейся части схемы формируют дополнительные узлы, а затем составляют структурную схему управляющего логического устройства.

При составлении структурной схемы управляющего логического устройства из типовых функциональных узлов и блоков следует стре­ миться к тому, чтобы число различных типов применяемых блоков бы­ ло по возможности минимальным.

192

3. Высокоскоростные лифты устанавливаются в зданиях, имеющих свыше 20 эта­ жей. Скорость их более 1,5 м/с. Для более эффективного использования лифта преду­ сматривается большое расстояние между остановками, а нижние этажи (так назы­ ваемая экспрессная зона) эти лифты не обслуживают — там устанавливаются более простые и дешевые тихоходные и быстроходные лифты.

По системам управления

1. Лифты с системой точной остановки и без нее.

Системой точной остановки оборудуют быстроходные н высокоскоростные лифты и, кроме того, больничные и грузовые лифты, кабину которых загружают и разгру­ жают при помощи различных тележек и талей на подвесных монорельсовых путях.

2. В зависимости от местонахождения аппарата управления лифтом различают

наружное и внутреннее управление.

Наружное управление применяется для производственных, малых грузовых и грузовых лифтов без проводника. Аппарат управления при ■этом устанавливается на площадке того этажа, с которого начинается или на котором оканчивается обслужи­ ваемый грузопоток. Внутреннее управление — для грузовых с проводником, больничных

ипассажирских лифтов; аппарат управления у них находится в кабине лифта.

3.В зависимости от конструкции аппарата управления различают управление рычажное и кнопочное. Рычажное управление менее автоматизировано, чем кнопочное, но проще в монтаже, применяется во временных и нерегулярно работающих грузовых лифтах с проводником. В остальных лифтах применяется кнопочное управление.

4.В зависимости от способа воздействия кнопок вызова на систему управления различают системы с сигнальными вызовами и собирательным управлением.

Системы с сигнальными вызовами применяются для малых грузовых, грузовых и больничных лифтов. В таких системах управления кнопки вызова действуют на си­ стему световых сигналов, указывающих номер этажа, с которого поступил вызов.

На малых грузовых и грузовых лифтах без проводника эта световая сигнализа­ ция устанавливается на площадке основного этажа, на грузовых лифтах с проводни­ ком и больничных — в кабине.

Системы с собирательным управлением применяются для пассажирских лифтов. Нажатие кнопки вызова воздействует непосредственно на систему автоматики, которая определяет направление движения кабины в зависимости от поступивших йыаовов и подготавливает лифт к автоматической остановке на этажах, на которых зарегистри­ рованы вызовы.

Различают системы с односторонне-собирательным и двусторонне-собирательным управлением. Первые обеспечивают выполнение вызовов одного направления, ими обо­ рудуются жилые дома. Вторые обеспечивают выполнение вызовов двух направлений, применяются в пассажирских лифтах общественных и административных зданий с раз­ витым междуэтажным движением.

5.В системах с собирательным управлением в зависимости от числа лифтов, от­ зывающихся на нажатие одной кнопки вызова, различают одиночное, парное и группо­ вое управление.

6.В зависимости от типа аппаратуры, контролирующей положение кабины в шах­ те, различают системы с механическими и индуктивными этажными аппаратами. В пер­ вом случае положение кабины контролируется этажными переключателями, установ­

ленными в шахте, механически переключаемыми отводкой, установленной на кабине. В системах с индуктивными датчиками исключено механическое воздействие движу­ щейся кабины на аппараты, установленные в шахте.

По способу возвращения свободной кабины на первый этаж

1.Лифты с кнопкой вызова на первом этаже.

2.Лифты с проводником в кабине.

3.Лифты с автоматическим возвращением кабины.

По очередности выполнения вызовов свободной кабины

1.Лифты без выполнения попутных вызовов.

2.Лифты с выполнением попутных вызовов вниз.

3.Лифты с выполнением попутных вызовов как при движении вниз, так и вверх.

По типу привода дверей кабины и шахты

1.Лифты с ручным приводом дверей.

2.Лифты с автоматическим приводом дверей.

Ручной привод применяется в малых грузовых, грузовых, больничных лифтах и пассажирских лифтах старой конструкции. Современные пассажирские лифты делают чаще всего с автоматическим приводом дверей.

194

Анализ принципиальных схем управления и составление структурных формул,

описывающих алгоритмы функционирования

В качестве исходных материалов использованы электрические принципиальные релейно-контактные схемы следующих типовых лифтов:

1)лифт малый грузовой на пять остановок;

2)лифт малый грузовой на две остановки;

3)лифт грузовой с рычажным управлением на шесть остановок;

4)лифт грузовой на две остановки с наружным кнопочным управлением (управ­ ление с обеих этажных площадок);

5)лифт грузовой на две остановки с внутренним кнопочным управлением;

6)лифт грузовой на шесть остановок с наружным кнопочным управлением (управление с первого этажа);

7)лифт грузовой на шесть остановок с внутренним кнопочным управлением;

8)больничный лифт на две остановки;

9)больничный лифт на шесть остановок;

10)пассажирский лифт;

11)пассажирский лифт системы ЭМИЗ;

12)пассажирский лифт системы ЭМИЗ с параллельным включением катушек;

13)пассажирский лифт системы завода «Лифтоборудование»;

14)нассажирский лифт с этажными переключателями (модель ЦКБ «Электронривод»);

15)пассажирский лифт с индуктивными датчиками (модель ЦКБ «Электропри­

вод») ;

16)пассажирский лифт с односторонним приводом (модель треста «Союзлифт»);

17)пассажирский лифт фирмы К0НЭ (Финляндия);

18)пассажирский лифт завода подъемных сооружений (Венгрия);

19)пассажирский лифт системы завода им. Кирова (ГДР);

20)пассажирский лифт с двухскоростным приводом;

21)пассажирский лифт с автоматическим приводом дверей с магнитной от­

водкой;

22)нассажирский лифт с автоматическим приводом дверей без магнитной от­

водки;

23)пассажирский лифт для общественных и административных зданий.

Кроме того, была рассмотрена схема диспетчерского управления группой лифтов с тремя сигналами.

Группировка и обозначение сигналов

Входные сигналы а\-п — сигналы о состоянии дверей шахты, появляющиеся в результате по­

90%;

е"ц — сигнал о состоянии контакта ограничителя грузоподъемности КОГ

1Ю%;

195

Т а б л и ц а 9-1

197

Pi — сигнал контроля наличия пассажира РПК; Ръ — сигнал управления движением вверх РУВ ; ре — сигнал управления движением вниз РУН; pi — сигнал реле импульса селекции РИС-,

p'i — сигнал этажного реле ЭР-, Ре — сигнал на замедление РЗ;

р9 — сигнал блокировки замедления РБЗ; pio — сигнал на точную остановку РТО;

Рп — сигнал наличия большой скорости РВБ; Рп — сигнал наличия движения РВД; ри — сигнал реле времени промежуточного РВП;

Р'а, р"и, р'"и — то же соответственно РВП-1, РВП-2, РВП-3; Ри — сигнал форсировки снятия и наложения тормоза РФ; ри — сигнал на включение отводки РО;

pie — сигнал контроля отводки РКО;

Ри —■сигнал на включение громкоговорящей связи PC; Р и — сигнал: на включение освещения РОС; р и — сигнал контроля времени пуска 1РВ; Рго — сигнал блокировки пуска РБП;

P2i — сигнал контроля пуска РКП;

р22 — сигнал о нормальной работе РНР; р2з— сигнал подачи импульса на точную остановку РИТО; рге.— сигнал на открывание дверей РОД; Ргъ — сигнал на закрывание дверей РЗД;

рге — сигнал реле ограничения грузоподъемности РОГ; рп — сигнал на возвращение свободной кабины на первый этаж РВК;

/•ц!_„) — сигналы приказов; гщ -п) — сигналы вызовов; rsо— сигнал «Ход».

Результаты анализа и сравнения структурных формул, составленных по релейно­ контактным схемам управления, сведены в табл. 9-1. При этом узел регистрации при­ казов и вызовов в зависимости от технических условий работы лифта может быть реализован в четырех вариантах. Варианты 1 и 2 предназначаются для пассажирских

198

Рис. 9-2. Узел регистрации -приказов и вызовов (4 варианта; а—г).

лифтов жилых зданий: в варианте 1 предусматривается регистрация следующего при­ каза или вызова только по истечении определенного времени после выполнения пре­ дыдущего; вариант 2 выбирается в том случае, когда по техническим условиям рабо­ ты требуется выполнение вызовов при движении кабины вниз. Вариант 3 предназна­ чается для пассажирских лифтов общественных и административных зданий, в кото-

Рис. 9-4. Узел контроля времени движения.

Рис. 9-3. Узел выбора направления движения (число этажей п=Ъ).

199

рых требуется выполнение попутных вызовов как при движении вверх, так и при дви­ жении вниз. Вариант 4 выбирается для малых грузовых, грузовых и больничных лифтов.

Узел движения вверх и вниз выбирается в том случае, когда при построении си­ стемы управления лифтом используются только основные узлы. Вариант 2 составлен с учетам использования дополнительных узлов.

Узлы замедления и блокировки замедления, открывания и закрывания дверей мо­ гут быть реализованы в двух вариантах: вариант 1 предназначается для пассажирских лифтов жилых зданий, вариант 2 — для лифтов общественных и административных зданий.

Из полученных узлов формируется набор блоков. Блок может состоять из одного или нескольких узлов.

В системе логического управления лифтом блок регистрации приказов и вызовов будет состоять из нескольких узлов 1, число которых равно числу этажей обслуживае-

Рис. 9-6. Узел освеще­ ния.

200