제어 체계 설계를 위한 직관적인 방법

직관적인 방법 — 다양한 메커니즘의 자동화에서 다양한 설계 조직에서 얻은 경험을 기반으로 제어 체계를 개발하는 방법입니다. 설계자의 공학적 직관을 기반으로 합니다.

이전의 모든 경험을 흡수하고 계획 작성 측면에서 특정 능력을 가지고 추상적으로 생각하고 논리적으로 추론할 수 있는 사람만이 이 방법을 완벽하게 마스터할 수 있습니다. 복잡성에도 불구하고 대부분의 전기 설계자는 직관적인 방법을 광범위하게 사용합니다.

예를 들어 푸시 레버의 단순화된 운동학 다이어그램을 고려하십시오(그림 1). 휠(5)이 시계 방향으로 회전할 때 레버(4)는 축(O)을 중심으로 레버(1)를 회전시켜 레버(2)가 있는 신발(3)을 강제로 병진시킨다. 휠 5가 더 회전하면 레버 1의 이동 방향이 변경되고 슈가 원래 위치로 돌아간 후 엔진이 정지해야 합니다.

쌀. 1. 레버 푸셔 컨트롤의 개략도

고려되는 메커니즘은 푸시 장치의 전형적인 대표자입니다.첫 번째 주기에서 메커니즘이 켜져 있고 실행 중입니다. 두 번째 측정에서는 작동하지 않습니다. 메커니즘이 작동하지 않는 주기를 0이라고 합니다. 신발이 완전히 왕복 운동(전방 및 후진)하지만 추진을 위해 비가역 전기 모터를 사용할 수 있습니다.

레버-피스톤 전기 모터의 제어 회로는 전원 회로와 제어 회로의 두 부분으로 구성됩니다(그림 1에서 점선으로 구분됨).

전원 회로 요소의 목적을 고려하십시오. 3상 전류가 QS 스위치에 공급되어 마그네틱 스타터가 수리되거나 손상될 경우 전기 모터로의 전원 공급을 차단합니다. 그런 다음 다이어그램에 QF 릴리스가 표시된 회로 차단기를 통해 전류가 흐릅니다. 단락 전류의 경우 드라이브의 전원 공급 장치를 보호하고 분리하도록 설계되었습니다. 마그네틱 스타터 KM의 주 ​​접점은 전기 모터 M의 권선을 켜거나 끕니다.

전력 회로에 발열체가 표시된 열 계전기 KK1 및 KK2는 장기간의 과부하로부터 전기 모터를 보호하도록 설계되었습니다.

제어 체계는 다음과 같이 작동합니다. 시작 버튼 SB1을 누르면 마그네틱 스타터 KM의 코일에 전원이 공급되어 KM 공급 회로의 접점이 닫히고 전류가 모터 권선에 들어갑니다. 모터 로터가 회전하고 드럼이 앞으로 움직이기 시작합니다. 동시에 리미트 스위치 SQ의 레버에서 멀어지고 접점이 닫힙니다.

시작 버튼 SB1에서 손을 떼고 접점이 열리면 마그네틱 스타터의 KM 코일이 리미트 스위치 SQ의 접점을 통해 전원을 공급받습니다.전진 후 후진 후 피스톤은 리미트 스위치 SQ의 레버를 누르고 접점이 열리고 KM 코일이 꺼집니다. 이렇게 하면 전원 회로의 KM 접점이 열리고 전기 모터가 중지됩니다.

고려되는 회로에는 전원 및 제어 회로가 포함됩니다. 앞으로는 제어 방식만 고려될 것입니다.

기능별, 즉 목적에 따라 회로 작동과 관련된 모든 요소는 제어 접점, 중간 요소 및 실행 요소의 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

제어 접점은 명령이 실행되는 요소입니다(컨트롤 버튼, 스위치, 리미트 스위치, 기본 변환기, 릴레이 접점 등).

중간 요소의 바로 그 이름은 제어 요소와 실행 요소 사이의 중간 위치를 차지함을 나타냅니다. 릴레이 접점 회로에는 시간 릴레이 및 중간 릴레이가 포함되며 비접촉 회로에는 — 논리 게이트.

실행 요소는 실행 메커니즘입니다. 그러나 제어 회로를 개발할 때 구동 메커니즘 자체(전기 모터 또는 가열 요소)가 사용되지 않고 이를 포함하는 장치, 즉 마그네틱 스타터, 접촉기 등

모든 제어 접점은 기능 원리에 따라 5가지 유형으로 나뉩니다: 짧은 동작으로 시작 접점(PC), 긴 동작으로 시작 접점(PD), 짧은 동작으로 접점 중지(OK), 긴 동작으로 접점 중지(OD) ), 시작-정지 접점(소프트웨어). 이러한 연락처를 기본 연락처라고 합니다.

순환 메커니즘 제어에서 모든 일반적인 접점 작동의 사이클로 그램이 그림에 나와 있습니다. 2.

쌀. 2.제어 접점의 사이클로그램

5개의 접점은 각각 작동을 시작(닫힘)하고 특정 시간에 끝납니다(열림). 따라서 시작 접점은 작동 스트로크의 시작과 함께 작업을 시작하지만 YAK 접점은 작업 스트로크 동안 작동을 멈춥니다. 오프닝) .

시작 접점과 달리 작동 스트로크의 끝과 동시에 작동을 중지하는 중지 접점은 포함(폐쇄) 순간이 다릅니다. 정지 접점 OK는 작업 스트로크 중에 작동을 시작하고 접점 OD는 일시 중지 중에 작동을 시작합니다. 소프트웨어의 접촉만이 작업 과정의 시작과 함께 작업을 시작하고 종료와 함께 끝납니다.

고려된 5개의 주요 접점의 도움으로 일반적인 체계라고 하는 실행 및 중간 요소를 제어하기 위한 4개의 체계를 얻을 수 있습니다(그림 3).

쌀. 3. 실행 및 중간 회로에 대한 일반적인 제어 체계

첫 번째 일반 회로(그림 3, a)에는 소프트웨어 제어 접점이 하나만 있습니다. 닫혀 있으면 액추에이터 X를 통해 전류가 흐르고 열려 있으면 전류가 흐르지 않습니다. PO 접점에는 고유한 의미가 있으며 다른 모든 접점은 쌍(시작 및 중지)으로 사용해야 합니다.

두 번째 일반 회로에는 PD와 OD의 연속 동작이 있는 두 개의 제어 접점이 있습니다(그림 3, b).

세 번째 일반적인 회로는 컴퓨터의 시작 접점과 정지 접점 OD로 구성되며 제어 접점 외에도 이 회로에는 차단 접점 x가 포함되어야 합니다. 이를 통해 액추에이터 X는 컴퓨터가 열립니다(그림 3, c).

네 번째 일반적인 방식은 두 개의 단기 접점을 기반으로 합니다. 컴퓨터를 시작하고 병렬로 연결된 확인을 중지합니다(그림 3, d).

주어진 네 가지 일반적인 구성표를 통해 (큐브에서와 같이) 접점을 제어하기 위한 복잡한 병렬 직렬 구성표를 구성할 수 있습니다. 예를 들어 고려 중인 레버 제어 방식(그림 1 참조)은 네 번째 일반적인 방식을 기반으로 합니다. 푸시 버튼 SB1을 단기 시작 접점으로 사용하고 SQ 리미트 스위치를 단기 정지 접점으로 사용합니다.

직관적 인 방법을 사용하여 제어 체계를 작성할 때 제어 접점 유형, 즉 동작 기간을 올바르게 결정해야합니다.

일반적인 방법을 사용하여 직관적인 방법으로 제어 방법을 개발하는 예를 고려하십시오.

인덕터를 제어하는 ​​반자동 장치와 고주파 전류로 제품을 가열하고 워터 제트로 냉각하도록 설계된 설비를 분사하는 장치를 개발해야 합니다. 인덕터에서의 제품 가열 시간은 12초이고 냉각 시간은 8시간이며 제품은 인덕터에 수동으로 설치됩니다.

먼저 반자동 장치의 작동을 분석하고 모든 실행 및 중간 요소를 결정합니다. 작업자가 수동으로 인덕터에 제품을 설치하고 시작 버튼을 누릅니다.이 시점에서 인덕터가 켜지고 제품 가열이 시작됩니다. 동시에 가열 시간(12초)을 고려하여 시간 릴레이도 켜야 합니다.

이번에는 릴레이(보다 정확하게는 접점)가 인덕터를 끄고 냉각수를 공급하는 스프링클러를 켭니다. 동시에 냉각 시간을 카운트 다운하기 위해, 즉 스프레이어를 끄기 위해 두 번째 릴레이를 켜야 합니다. 이러한 방식으로 인덕터, 스프레이 장치 및 두 개의 시간 릴레이의 네 가지 요소를 제어해야 합니다.

인덕터는 접촉기를 통해 켜고 끄기 때문에 접촉기를 제어해야 합니다. 분무기는 솔레노이드 밸브로 제어됩니다.

접촉기 KM1의 코일(코일), 솔레노이드 밸브 KM2의 코일, 타임 릴레이 KT1과 K.T2의 코일을 각각 지정합시다. 따라서 두 개의 액추에이터(KM1 및 KM2)와 두 개의 중간 요소(KT1 및 KT2)가 있습니다.

수행된 분석에서 가열이 먼저 시작되어야 합니다. 즉, 코일 KM1이 여기될 것입니다. SB 트리거 버튼(짧은 동작)은 시작 접점으로 사용됩니다. 따라서 세 번째 또는 네 번째 일반적인 방식이 적용 가능합니다.

이 경우 장기 작동 접점인 시간 릴레이 KT1.1의 접점에서 인덕터를 분리하십시오. 따라서 우리는 세 번째 일반적인 방식을 선택합니다. 마그네틱 스타터 KM1의 권선과 동시에 시간 릴레이 KT1을 켜야하는데 병렬로 연결하면 매우 쉽습니다.

결과 회로의 작동을 고려하십시오 (그림 4, a).

쌀. 4.제어 회로: a — 가열 시간을 위한 인덕터 및 릴레이, b — 스프링클러 장치 및 릴레이 냉각 시간, c — 전체 설치

시작 버튼 SB를 누르면 접촉기 KM1의 코일에 전원이 공급되어 제품 가열이 시작됩니다. 동시에 시간 릴레이 KT1의 코일에 전원이 공급되고 가열 시간을 카운트다운하기 시작합니다. 차단 접점 KM1.1의 도움으로 코일 KM1의 전압은 트리거 버튼 SB를 놓은 후에도 유지됩니다. 연락처를 연 후.

가열 시간이 만료되면 시간 릴레이 KT1이 작동하고 접점 KT1.1이 열립니다. 그러면 KM1 코일이 꺼집니다(제품 가열이 종료됨). 이제 스프레이어를 켜야 합니다. 접점을 닫음으로써 시간 릴레이 KT1에 의해 켜질 수 있습니다. 분무기가 켜지면 시간 릴레이 KT1이 꺼집니다. 따라서 종료 접점 KT1.1은 단기 접점이 됩니다. 따라서 세 번째 일반적인 구성표를 다시 사용합니다.

분무기와 동시에 냉각 시간을 카운트 다운하는 시간 릴레이 KT2를 켜야합니다. 이를 위해 적용된 기술을 사용하여 시간 릴레이 KT2의 코일을 코일 KM2와 병렬로 연결합니다. 따라서 우리는 두 번째 제어 방식을 얻습니다(그림 4, b). 두 개의 회로(그림 4, a 및 b)를 결합하면 일반적인 제어 체계를 얻을 수 있습니다(그림 4, c).

이제 회로 전체의 작동을 고려해 봅시다(그림 4, c). SB 시작 버튼을 누르면 접촉기 KM1의 코일과 시간 릴레이 KT1에 전원이 공급되고 제품이 가열되기 시작합니다.12초 후에 시간 릴레이 KT1이 작동하고 회로 1의 접점이 열리고 회로 2의 접점이 닫힙니다. 제품이 식기 시작합니다. 솔레노이드 밸브의 코일 KM2와 동시에 타임 릴레이 K는 T2에 통전되어 냉각 시간을 카운트 다운하고 접점 KT2.1 (회로 3)이 열리면 밸브 KM2와 타임 릴레이 KT2가 꺼지고 회로가 원래 위치로 돌아갑니다.

결과 인덕터 및 스프링클러 제어 체계는 직관적인 방법을 사용하여 개발되었습니다. 그러나 이 체계가 정확하고 최적일 것이라는 증거는 없습니다. 회로의 작동 가능성에 대한 문제는 생산 및 신중한 실험 검증 후에 만 ​​해결될 수 있습니다. 이것이 바로 직관적인 방법의 가장 큰 단점입니다. 언급된 단점은 분석 방법에 없습니다. 제어 체계를 개발하기 위한 분석 방법은 다음 기사에서 논의될 것입니다.