Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Автоматизация бункеров активного вентилирования зерна

Разработка алгоритма, структуры и программы управления

Из анализа описания работы линии и технических требований для реализации предложенного варианта автоматизации, необходимо предусмотреть следующий объем технических средств автоматики: Датчики уровня зерна, датчики влажности Концевые выключатели, срабатывающие при крайних положениях поршня-заглушки, для осуществления его возвратно-поступательного движения. Реле времени для отсчетов интервалов работы оборудования. Выбор вышеперечисленных приборов приведен в пункте 3. Для математического описания алгоритма дискретной системы управления воспользуемся законами Булевой алгебры и логическими таблицами. Для формализации алгоритма примем следующие обозначения:

X1 - магнитный пускатель нории;

Х2 - магнитный пускатель привода лебедки

Х3 - магнитный пускатель вентилятора;

Х4 - магнитный пускатель калорифера;

b1 - датчик верхнего уровня ;

b2 - датчик нижнего уровня;

b3 - датчик влажности на входе в бункер;

b4 - датчик влажности на выходе из бункера;

b5 - конечный выключатель лебедки;

b6 - конечный выключатель лебедки;

На основании словесного описания технологического процесса и с учетом принятых обозначений составляем запись алгоритма управления . Так же произведем проверку алгоритма на реализуемость.

Автоматический режим 1:

Автоматический режим 2:

Проверим алгоритм на реализуемость.

Таблица 4.1 - Проверка алгоритма на реализуемость

Такт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Вес элемента

1 2 4 8 16 8 16 2 4 1

Запись алгоритма

a2^ - b7^ - x3^ - b4^ - Х4^ - b4v - X4v -b7v- X3v - а2v

Вес состояния

1 3 7 15 31 23 7 5 1 0

Проводим аналогичные операции и расчеты для автоматического режима 1. Алгоритм реализуем, так как в нормальном режиме работы суммарное весовое состояние равно нулю.

В случае аварийного режима - весовое состояние неотрицательно, значит алгоритм реализуем, а не схождение весового состояния в ноль обусловлено ходом технологического процесса. Схема управления реализуема без дополнительных элементов, так как в тактах алгоритма управления нет повторяющихся весовых состояний. Разработку структуры управления начинаем с составления таблицы частных включений для каждого исполнительного механизма. Исходным материалом для составления логических таблиц (частных таблиц включения, таблиц покрытия) служит запись алгоритма работы САУ. В нее входят: само исполнительное устройство, контакты командного аппарата, включающего исполнительный механизм, и контакты аппаратов, срабатывающих и обеспечивающих выполнение всех условий, предъявляемых к данной технологической линии.

Структурная схема исполнительного элемента Х1

Таблица 4.2 - Таблица частных включений ИЭ Х1

Э

Вес Э

Такты

1

2

3

4

5

6

7

8

х1

1

-

+

+

+

-

+

-

-

b1

2

-

-

-

+

+

+

-

-

b2

4

-

-

+

+

+

+

+

-

a1

6

+

+

+

+

+

-

-

-

Весовое состояние

2

8

12

13

7

3

2

0

Из анализа весового состояния видно, что структуру управления можно реализовать без дополнительных элементов, так как в тактах алгоритма нет повторяющихся весовых состояний.

Из структурной теории релейных устройств известна следующая структурная формула для определения первоначальной структуры элемента:

f(x) = fcp(x) + fomn(x)X(4.1)

где fcp(x) - логическое произведение контактов элементов в такте отпускания, обеспечивающих замкнутую цепь элемента, для которого определяется структурная формула; fomn(х) - логическое произведение контактов элементов в такте отпускания, обеспечивающих замкнутую цепь элемента, для которого определяется структурная формула.

f (4.2)

Используя закон де Моргана преобразуем полученное выражение.

(4.3)

Для упрощения первоначальных структурных формул элемента воспользуемся таблицей покрытий. Она позволяет исключить из первоначальной структурной формулы лишние слагаемые, которые реализуют с помощью дополнительных слагаемых структурной формул [4].

Таблица 4.3 - Таблица покрытий ИЭ Х1

Цепь

Такты

3

4

5

1

X

X

-

2

-

-

-

3

-

X

X

4

-

-

+

Проводим аналогичные операции и расчеты для остальных элементов.

Структурные схемы включения для элементов сведем в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 - Структурные формулы и схемы включения

Э

Структурная формула

Структурная схема

x1

x2

x2

x3

x4

На основании полученный частных структурных схем всех элементов составим полную структурную схему управления технологическим процессом. При составлении полной структуры управления учитываем следующие особенности:

- автоматическую сигнализацию при аварийном отключении компрессора

- так как система в целом работает по срабатыванию датчиков температуры и влажности вследствие этого, осуществляется автоматическое управление исполнительными механизмами, включим в цепь соответствующие блокировки и дополнительные контакты.

Полная структурная схема

Рисунок 4.1 - Полная структурная схема

Так как в качестве устройства управления установкой используется программный логический контроллер, то следует разработать программу для его работы. Контроллер б-серии программируется на языке FBD (Function Block Diagrаm). Он предназначен для программирования промышленных логических контроллеров (ПЛК). Программирование на нем представляет собой размещение на поле набора логических блоков И, ИЛИ, НЕ, триггеров, таймеров, блоков обработки сигнала и установления связи между ними. Графическая программа состоит из экземпляров функциональных блоков и соединений между ними. Основание для разработки программы является структурная схема управления (рисунок 4.1). Разработку программы ведем по методике [5].

Приведем пример представления структурной схемы ИЭ Х1 в виде FBD программы для контроллера. В программе используем блок Bolean.

Фрагмент программы

Рисунок 4.2 - Фрагмент программы

Аналогичным образом проводим анализ остальных структурных схем. В полном объеме программа управления для контролера приведена на рисунке 4.3.

Таблица 4.5 - Таблица входов - выходов.

Вход

Сигнал

Выход

Сигнал

I 01

Температура воздуха;

O 01

Нория

I 02

Влажность воздуха;

O 02

Лебедка вверх

I 03

Влажность воздуха;

O 03

Лебедка вниз

I 04

датчик верхнего уровня

O 04

Вентилятор

I 05

Конечный выключатель

O 05

Калорифер

I 06

Конечный выключатель

O 06

Звуковая сигнализация

FBD программа управления для контроллера

Рисунок 4.3 - FBD программа управления для контроллера

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее