Отключение генератора импульсов
По истечении времени, установленного поворотом кольца, заслонка перекрывает преобразователь и в линии после дросселя, через который запитывается преобразователь, нарастает давление. Начинается периодический поворот барабана на шаг.

Под действием давления отключается генератор импульсов, поршневая полость пневмоцилиндра сообщается с атмосферой и включается подача сжатого воздуха в полость мембранного привода. Его срабатывание вызывает расфиксацию барабана, затем поворот коммутатора на шаг и подвод сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра. На выходе коммутатора образуется выходной сигнал который является выходным сигналом устройства выдержки времени после первого отсчета.

После установки барабана в исходное положение прекращается подвод сжатого воздуха в полость привода, рычаг фиксации возвращается в исходное положение, штоковая полость пневмоцилиндра сообщается с атмосферой, а собачка храпового механизма "набирает" очередной зуб колеса. При этом кулачок, установленный на оси храпового колеса, возвращается в положение, показанное на схеме, включает путевой клапан и снимает блокировку сигнала которая вводилась автоматически на время подготовки устройства к последующему срабатыванию.

В новом положении коммутатора при наличии управляющего сигнала начинается очередной отсчет времени. Если в процессе отсчета сигнал снять, то генератор импульсов отключается и периодическое движение барабана прекращается. При восстановлении сигнала отсчет возобновляется. Это позволяет использовать устройство выдержки времени для контроля прерывистых процессов. Если требуемая выдержка времени больше времени одного оборота ротора при данной настройке частоты импульсов генератора, то для непрерывного отсчета можно использовать несколько преобразователей.

При этом соответствующие кольца на барабане устанавливаются на максимальную выдержку, и только кольцо последнего из датчиков этой цепочки устанавливается так, чтобы суммарная продолжительность отсчета соответствовала требуемой, а включающий сигнал подается на все соответствующие входы коммутатора. В конце отсчета по каждому из преобразователей ротор возвращается в исходное положение, а коммутатор устанавливается в следующую позицию.

Выходной сигнал устройства выдержки времени в конце такого отсчета забирается с выхода, который запитывается после переключения коммутатора по команде последнего преобразователя этой цепочки. Если в процессе автоматической работы требуется меньше команд по времени, чем дает устройство, т. е. несколько преобразователей (и позиций коммутатора) не используются, то соответствующие кольца устанавливают на нуль, а неиспользуемые управляющие входы коммутатора соединяют с источником питания.

После окончания последнего отсчета времени распределитель коммутатора шаг за шагом проходит неиспользуемые позиции и устанавливается в исходное положение. Барабан при этом неподвижен. В процессе наладки или работы программного устройства выдержки времени может понадобиться подача выходной команды до окончания отсчета установленной выдержки времени. Остановить генератор импульсов можно, включив тумблер. Для установки барабана в исходное положение необходимо выключить оба тумблера. При наладке коммутатор можно поворачивать вручную.

Программное устройство выдержки времени со встроенным коммутатором является функционально законченным узлом и может быть использовано в любой пневматической системе управления. На их базе можно построить системы программного управления металлорежущими станками, роботами, манипуляторами, технологическими комплексами гибких автоматизированных производств, системы управления циклическими и непрерывными процессами, автоматические регуляторы, оптимизаторы и другие устройства автоматического управления.

Структурный синтез гидравлических и пневматических дискретных систем управления. Структура и классификация дискретных систем управления: Технологические процессы, автоматизируемые с помощью гидравлических и пневматических приводов, представляют собой определенную последовательность операций, в соответствии с- которой срабатывают исполнительные органы машины или установки.

Функции управления работой исполнительных органов выполняет совокупность связанных между собой и с объектами управления элементов, образующих систему управления (СУ). В процессе автоматической работы на вход СУ поступают сигналы, характеризующие состояние объектов управления, а также управляющие сигналы от программных устройств, преобразователей, контролирующих состояние внешней среды, оператора и т. п. Эти сигналы управления называются входными. В зависимости от состояния входных сигналов СУ формирует выходные сигналы, управляющие работой исполнительных устройств.

В гидравлических и пневматических СУ носителем информации является давление рабочей среды, а сигналы управления (входные и выходные) представляют собой потоки жидкости или воздуха под давлением. В зависимости от типа исполнительных устройств и организации управления ими СУ могут быть непрерывными (аналоговыми) и дискретными. Непрерывные СУ используют исполнительные устройства без жесткофиксированных рабочих положений (стабилизирующие, следящие устройства), реагирующие на изменение уровня управляющего сигнала.

В дискретных системах управления (ДСУ) используются исполнительные устройства с фиксированными рабочими положениями, которые срабатывают периодически, а управляются аппаратурой в релейными характеристиками. Сигналы управления могут принимать только одно из двух значений, обозначаемых "1" и "О". Значение "1" соответствует наличию сигнала о принятым уровнем рабочего давления, значение "О" - отсутствию сигнала и атмосферному уровню давления.

Передаются сигналы управления по гидравлическим или пневматическим линиям связи. Деление гидравлических и пневматических систем на непрерывные и дискретные не абсолютно. Дискретный характер работы исполнительных устройств и элементов ДСУ не исключает возможности применения устройств непрерывного действия. В любой дискретной системе есть устройства для регулирования и стабилизации давлений, регулирования скоростей движения рабочих органов, достаточно часто используются устройства, обеспечивающие движение рабочих органов по заданному закону, и т. п.

В структуре гидравлических и пневматических дискретных систем можно выделить три составные части : энергетическую, исполнительную и управляющую. Энергетическая часть включает в себя источник питания и приборы подготовки рабочей среды. В гидросистемах источником питания является насосная установка с одним или несколькими насосами, а функции подготовки рабочей жидкости выполняют фильтры и клапаны регулировки давления. Для пневматических систем источником питания служит пневмомагистраль или индивидуальная компрессорная установка.

Для подготовки воздуха используется аппаратура подготовки. Исполнительную часть дискретной системы образуют гидравлические или пневматические двигатели дискретного действия, приводящие в движение рабочие органы машины или установки. Основные элементы управляющей части - логическое устройство, контролирующие и распределительные устройства Логическое устройство образуется набором связанных между собой логических элементов, который обеспечивает образование выходных сигналов,

Управляющих распределителями, в зависимости от входных сигналов, поступающих от устройств, контролирующих срабатывание дискретных двигателей системы Однако информации о фактическом состоянии исполнительных устройств на различных этапах выполнения рабочего цикла часто бывает недостаточно для однозначной реакции логического устройства, особенно если при работе системы имеются повторения состояний исполнительных устройств В этих случаях требуется добавочная информация о том, на каком этапе работы находится система.

Она поступает в виде дополнительных входных сигналов от запоминающих устройств-триггеров Количество логических элементов, в том числе и триггеров, характер их взаимосвязей в логическом устройстве определяются структурным синтезом ДСУ. Контролирующими устройствами образуются входные дискретные сигналы, которые фиксируют факт выполнения команд логического устройства. Этим осуществляется обратная связь между исполнительной и управляющей частями системы.

В зависимости от способа контроля применяют разнообразные типы и конструкции контролирующих устройств, но в своей основе это распределители дискретного действия. Распределительные устройства служат для непосредственного управления дискретными двигателями путем переключения поток от жидкости или сжатого воздуха. Поскольку распределители выступают также в роли контролирующих устройств и логических элементов, то принято разделять их соответственно на главные, командные и вспомогательные.

В управляющую часть дискретной системы могут быть включены дополнительные структурные элементы: программное задающее устройство (ПЗУ), переключатель режима работы, преобразователи, усилители и т. п. С помощью ПЗУ можно изменить последовательность работы исполнительных механизмов, исключить некоторые технологические операции, изменить продолжительность операций и всего рабочего цикла машины или установки.

ПЗУ типа командоаппаратов и программных устройств выдержки времени переналаживаются с минимальными затратами времени. Кроме того, применение ПЗУ упрощает логическую часть ДСУ, что может быть решающим фактором их использования не только в переналаживаемых, но и в сложных системах с постоянным рабочим циклом. Большинство машин и установок с ДСУ, кроме работы в автоматическом или полуавтоматическом режиме, требует наладочного управления, при котором оператор может проверить работу отдельных механизмов, провести необходимые регулировки и настройки.


Спонсор публикации: