Синтез системы автоматического управления водоотливом.
Синтез системы автоматического управления водоотливом. - раздел Производство, Задачи автоматизации производственных процессов
Для Структурного Синтеза Дискретного Автомата...
Для структурного синтеза дискретного автомата выберем нижний уровень системы управления шахтного водоотлива. Функциональная структурная схема этой системы представлена на рис.10.
Рис.10. Функциональная схема системы управления шахтного водоотлива.
На этой схеме приняты следующие обозначения:
БЗ – Блок задержки времени;
ДПЗз – Датчик положения задвижки (закрыто);
ДПЗо - Датчик положения задвижки (открыто);
t1 - Время заливки насоса ;
t2 - Время набора производительности насосом;
УУ - Устройство управления насосом;
ДН - Двигатель насоса;
ЗУ - Устройство заливки насоса;
ПЗ - Привод задвижки;
Н - Насос;
З - Задвижка.
С верхнего уровня управления этой системы на вход устройства управления поступает сигнал «пуск» (или «стоп»), который одновременно запускает блок задержки времени. Этот блок последовательно выдает два временных сигнала. Первый сигнал «t1» регистрирует время заливки насоса, второй сигнал «t2» регистрирует время разгона привода насоса. Входные сигналы датчиков ДПЗз и ДПЗо фиксируют положение задвижки «З» (открыто или закрыто). Один из выходных сигналов устройства управления включают устройство заливки насоса «ЗУ», а другие приводы главного насоса «ДН» и задвижки «ПЗ». Положение задвижки. контролируется датчиком положения задвижки «ДПЗ».
На рис.11. представлен упрощенный вариант схемы системы управления шахтным водоотливом, которая будет использована как дискретная система управления этим процессом. На основе этой схемы построим табличные функции δ и λ , которые соответственно представим в таблицах 3, 4 и 5.
Рис.11. Упрощенная схема системы управления шахтного водоотлива.
Тактовое состояния входных сигналов в этой системе отражено в табл. 3.
Пояснение содержания таблицы 3 Цикл управления насосом шахтного водоотлива состоит из восьми тактов. В такте Х0 система находится в состоянии ожидания приема с верхнего уровня управления сигнала «пуск». Сигналы t1 и t2 в этом такте находятся на безразличном уровне, так как таймеры не запущены. Сигнал датчика ДПЗ0 имеет нулевой уровень, потому что задвижка закрыта, а
сигнал датчика ДПЗз имеет наоборот единичный уровень. Эти сигналы не меняют своего состояния в течение пяти тактов, пока задвижка остается закрытой. В такте Х1 на вход «пуск/стоп» устройства управления приходит единичный пусковой сигнал, который остается таким в течении последующих шести тактов.
Таблица 3.
Пуск/ /стоп
t1
t2
ДПЗо
ДПЗз
После получения этого сигнала блок задержки времени запускает заливочное устройство и таймер t1, поэтому на этом входе первоначально появляется нулевой сигнал запуска таймера. На следующем такте Х2 таймер t1 выдает единичный сигнал прекращения заливки насоса.
Х0
-
-
Х1
-
Х2
-
Х3
-
Х4
-
Х5
-
-
Х6
-
-
Х7
х
-
-
На такте Х3 блок задержки времени запускает таймер t2 , который контролирует время запуска двигателя главного насоса. На этом такте и далее параметр t1 переходит уже в безразличное состояние. На такте Х4 заканчивается переходной процесс пуска двигателя насоса поэтому параметр t2 переходит на единичный уровень.
На такте Х5 насос переходит на рабочий режим откачки воды, поэтому система управления включает привод задвижки на открытие, в результате чего параметры ДПЗ0 и ДПЗз противоположно меняются, а вход t2 становится безразличным. Такт Х6 является основным рабочим тактом. Сигналы этого такта остаются такими же, как и в предыдущем такте. Одновременно в этом такте производится контроль работоспособности системы управления. В случае появления аварийного сигнала система управления переходит на такт Х7, на котором закрывается задвижка и выключается привод насоса, в результате чего параметры ДПЗ0 и ДПЗз снова противоположно меняются.
Состояние выходных сигналов системы управления представлено в табл. 4.
Таблица 4
ЗУ
ДН
ПЗо
ПЗз
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Где:
Y0 – нулевое состояние системы Y1 - заливка насоса Y2 - включение насоса, отключение заливки
Y3 - работа насоса и открытие Задвижки Y4 - отключение насоса и закрытие задвижки
Пояснение содержания таблицы 4 При действии выходного сигнала Y0 (нулевое состояние системы) все устройства водоотлива отключены.
При появлении выходного сигнала Y1 включается заливочное устройство остальные устройства пока отключены. Выходной сигнал Y2 выключает заливочное устройство и включает двигатель главного насоса. Сигнал Y3 открывает задвижку при работающем приводе насоса, а сигнал Y4 закрывает задвижку и отключает привод насоса.
Для построения графа алгоритма системы управления шахтного водоотлива построим таблицу 5, в которой объединим содержание двух предыдущих таблиц.
задвижки и работа насоса; а5 – нормальная работа насоса с открытой задвижкой; а6 – выключение привода насоса и закрытие задвижки.
Пояснение содержания таблицы 5. Во время такта Х0 система находится в состоянии ожидания, при этом любая попытка включения привода в состояниях а4 , а5, а6 вызывает появление сигнала Y4.обеспечивающего возврат В такте Х1 из начального состояния система переходит в состояние заливки насоса и находится в этом состоянии в течение следующего такта. В такте Х3 включается привод главного насоса. После его в такте Х4 при работающем насосе производится включение привода задвижки. В этом состоянии система находится весь следующий такт Х5. Такт Х6 является основным тактом работы насоса при открытой задвижке. Такт Х7 является режимом работы насоса при аварии, при котором закрывается задвижка и выключается привод насоса, после чего система переходит к начальному состоянию.
Далее на основе таблицы 5 строим граф алгоритма управления по выше изложенной методике. Общий вид этого графа представлен на Рис.12.
шахтного водоотлива, который представлен на Рис.12.
Рис.12. Граф переходов состояний системы управления шахтного водоотлива.
Этот граф имеет шесть вершин устойчивых состояний, на каждой из которых имеется петля циклового ожидания события, среди которых :
х0/у0 – (а1) ожидание нажатия кнопки пуск;
х1/у1 – (а2) ожидание окончания заливки насоса;
х3/у2 – (а3) ожидание окончания набора производительности насоса;
х5/у3 – (а4) ожидание окончания переключения задвижки (на открытие);
х6/у2 – (а5 ) работы насоса в нормальном режиме и ожидание окончания этого режима;
(х0 х1 х2 х3 х4 х5 х6 х7)/у4 – (а6) ожидание окончания переключения задвижки (на закрытие).
Рис.13. Алгоритм управления насосом шахтного водоотлива.
Представленный на рис. 13. алгоритм управления насосом шахтного водоотлива совмещен с вершинами графа, представленного на рис. 12. Насос шахтного водоотлива, как дискретный автомат, после запуска этого алгоритма находится в состоянии а1, в котором все выходные сигналы обнулены и в ожидании нажатия кнопки «пуск» он переходит на петлевой цикл опроса состояния этой кнопки. Пока эта кнопка не нажата этот цикл продолжается.
После нажатия копки «пуск» автомат переходит в состояние а2, в котором производится запуск таймера t1, а так же включение заливочного насоса. Если же заливочный насос не включился то происходит возврат в состояние а1, т.е. в исходное состояние этого автомата. При запуске заливочного насоса таймером t1 производится контроль времени заданного на заливку насоса с учетом состояния пусковой кнопки. При проверке этих условий алгоритм снова находится в петлевом цикле в течении времени t1 (это петля при вершине а2). По истечении этого временного отрезка происходит выход из петлевого цикла в состояние а3.
В этом состоянии (вершина а3) происходит включение привода рабочего насоса и одновременное выключение заливочного насоса. Кроме того, в этом состоянии включается таймер t2, который контролирует время включения привода асоса. В случае если одного из этих включений не произошло, то снова происходит возврат к вершине а1, т.е. в исходное состояние автомата.. По истечении этого временного отрезка происходит выход автомата из петлевого цикла в состояние а4. В этом состоянии при работающем двигателе рабочего насоса производится включение привода задвижки на открытие. Если же в этом случае задвижка не откроется или остановится двигатель рабочего насоса, то произойдет переход автомата в состояние а6, в котором обнуляются все его выходные сигналы и он снова перейдет в начальное состояние ожидания пуска. При нормальной же работе указных приводов и полного открытия задвижки происходит переход автомата в следующее состояние а5, в котором отключается привод открытой задвижки при работающем двигателе рабочего насоса.
Состояние а5 является основным рабочим состоянием насоса шахтного водоотлива. Оно продолжатся до тех пор, пока не будет подана команда «стоп» или пока не сработают аварийные датчики. Если это произойдет, то автомат переходит в состояние а6, в котором происходит закрытие задвижки и выключение привода насоса, после чего автомат переходит в состояние а1, т.е. в режим ожидания при нулевых значениях выходных сигналов.
Автоматическое управление По способу формирования управляющего воздействия автоматические устройства... Классификация САУ непрерывные и дискретные прямого и непрямого...
Задачи автоматизации производственных процессов.
Автоматизация технологических процессов предполагает решение следующих задач по управлению технологическими процессами:
Автоматическую сигнализацию о состоянии объект
Системы автоматической сигнализации
Системы автоматической сигнализации предназначены для дистанционной передачи информации о состоянии объекта управления. Такая система имеет следующую структуру:
Системы автоматического контроля
Системы автоматического контроля предназначены для контроля уровня одного или нескольких параметров объекта управления. Структура системы автоматического контроля следующая:
Системы автоматической защиты.
Системы автоматической защиты предназначены для поддержания в заданном пределе уровня одного или нескольких параметров объекта управления. Система автоматической защиты имеет следую
Системы автоматического пуска и останова объекта управления.
Эти системы предназначены для автоматического пуска или останова объекта управления. Автоматический пуск или останов объекта управления может осуществляться по сигналам с датчика (и
Системы автоматического регулирования объектов управления.
Системы автоматического регулирования объектов управления предназначены для поддержания заданно характера изменения во времени или от другого аргумента параметров работы объектов уп
Ручное управление
При ручном управлении управляющее воздействие на объект управления производится непосредственно человеком через его мускульное воздействие или через технические устройства, усиливаю
Автоматическое управление.
При автоматическом управлении управляющее воздействие на объект управления производится автоматическим управляющим устройством, работающем по заданному алгоритму без всякого участия человека. В это
Структура автоматизированного управления объектом.
Автоматизированное управление (рис.5) относится к комбинированному, человекомашинному способу управления, при котором управляющее воздействие на объект производится автоматическим у
Разомкнутые САУ
Сущность принципа разомкнутого управления заключается в жестко заданной программе управления. То есть управление осуществляется «вслепую», без контроля результата, основываясь лишь на заложенной в
Следящие системы
В следящих системах управляющее воздействие является величиной переменной, но математическое описание управляющего воздействия во времени не может быть установлено, т.к. источником
Характеристика дискретного автомата.
Дискретный автомат – это абстрактное управляющее устройство дискретного действия с некоторой постоянной структурой. Наглядно дискретный автомат можно представить как некоторый матер
Построение графа переходов дискретного состояния автомата.
Для наглядности принципа последовательности функционирования автомата строятся графы, состоящие из системы вершин и ребер направлений. Каждая вершина графа соответствует конкретному
Граф-схемы алгоритмов
Последовательность функционирования дискретного автомата мажет быть представлена в виде структурного алгоритма через его граф схему. Основу граф-схемы алгоритма составляют структурн
Логические схемы алгоритмов.
Функциональная последовательность работы дискретного автомата мажет быть структурно представлена в виде логической блок схемы. Рассмотрим принцип построения таких схем на примере за
Структура микропроцессорных систем
Несмотря на разное конструктивное исполнение, все микропроцессорные системы автоматического управления имеют общую внутреннюю структуру (рис. 14).
Основой любой микропроцес
Принцип работы микропроцессора при обработке команд
Перед началом работы микропроцессора в его программный счетчик автоматически заносится адрес первой команды программы управления работой микропроцессорной системы. Этот адрес через
Задачи автоматизации выемочных работ
Технологические процессы горного производства связные с его спецификой требуют от систем автоматического управления выполнения следующих задач.
Обеспечение минимальны
Требования к системам автоматизации выемочных работ
Системы автоматического управления технологическим процессом выемки полезного ископаемого должны обеспечивать.
Автоматическую подачу предупредительного звукового сигн
Способы автоматической передвижки призабойной крепи
При автоматической передвижке призабойной крепи применяют два способа этой передвижки:
Способ передвижки секций по принципу «десятков-единиц ». Способ «групповой» передвижки
Способ групповой передвижки секций
При групповой передвижке секций крепи (рис.41б) положительная полярность выходного сигнала блока управления БУ напрямую подключена к соответствующей полярности реле управления всех секций крепи, а
Требования к системам автоматизации буровых машин
Системы автоматического управления работой буровых машин должны обеспечивать:
Автоматическую установку буровой машины в нужной точке забоя в соответствии с паспортом
Принципы автоматизации пуска конвейерных линий.
Автоматический запуск конвейерной линии может осуществляться двумя способами:
Запуск каждого конвейера через установленный промежуток времени, который контролируется
Требования к системам автоматизации электровозной откатки.
Транспортировка грузов по подземным шахтным выработкам может выполняться не только конвейерами, но и рельсовым транспортом с электровозной тягой. При этом системы автоматизации долж
Аппаратура НЕРПА. Назначение, структура, принцип работы.
Аппаратура «НЕРПА» также как и аппаратура АБСС-1 автоматически управляет огнями светофоров и приводами стрелочных переводов. Кроме того, эта аппаратура предназначена для определения
Требования к системам автоматизации шахтного подъема.
Трбования к системам автоматизации шахтных подъемных установок делятся на три группы:
Обеспечение точного расчетного движения подъемных сосудов в соответствии с тахог
Требования к системам автоматизации проветривания шахты
Аппаратура автоматизации управления шахтными вентиляторами должна обеспечивать:
Работу установки в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала;
Особенности технологического процесса при добыче нефти
Связь всех технологических объектов месторождения через единый нефтяной пласт; Недостаток информации о процессах, происходящих в нефтяных пластах; Большая инерционность про
Принцип автоматизации первичной сепарации нефти
Технология первичной сепарации нефти (рис. 89) складывается из процесса ее подогрева до заданной температуры в печи 1 с последующим разделением ее на три фракции: нефть, газ и воду.
Принцип автоматизации ДНС.
Дожимная насосная станция (рис. 92) после первичной сепарации нефти обеспечивает ее переток к установкам дальнейшего технологического цикла и поддержание там необход
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов