APT LAB instr 6APT LAB instr 6, Semestr 6, APT
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA MECHATRONIKI Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Automatyzacja procesów technologicznych Przedmiot: APT6 Symbol ćwiczenia: Projektowanie sekwencyjnych układów pneumatycznych Tytuł ćwiczenia: SPIS TREŚCI Spis rysunków 2 1. 3 2. 3 3. 6 3.1. 6 3.2. 6 3.3. 6 4. 6 5. 6 6. 8 7. 8 Literatura 8 AUTOMATYZACJA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego SPIS RYSUNKÓW 1. 3 2. 3 3. 4 4. 6 5. 7 6. 7 7. 7 8. 7 9. 8 2 Projektowanie sekwencyjnych układów pneumatycznych AUTOMATYZACJA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego 1. CELE ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie sekwencyjnego układu pneumatycznego realizującego określony cykl pracy zgodnie z podanym cyklogramem. Następnie wyznaczenie przebiegów czasowych sygnałów sterujących lub zasilających istotne elementy (siłowniki, zawory) oraz przedstawienie cykli pracy w postaci grafu. 2. PODSTAWOWE WIADOMOŚCI Pneumatyczne elementy wykonawcze współpracują z innymi urządzeniami automatyki przemysłowej realizując proste czynności wykonywane w sposób sekwencyjny. Są to najczęściej manipulatory posiadające niewielką liczbę stopni swobody (DoF – Degrres of Freedom) wykonanych w postaci prostych – dwustanowych siłowników jednostronnie lub dwustronnie zasilanych. Zadania to podawanie i/lub odbieranie elementów do/z obrabiarek, przytrzymywanie elementów w trakcie procesów technologicznych takich jak wiercenie lub stemplowanie. Podstawowym elementem układu sterowania jest układ sekwencyjny, którego zadaniem jest wystawianie kolejnych stanów sterujących procesem. Praca może odbywać się w sposób automatyczny lub ciągły. Na rys. 1-4. przedstawiono realizację przykładowych pneumatycznych układów sekwencyjnych realizujących sekwencję czterocyklową. Rys. 1. Czterowejściowa kaskada pneumatyczna [1]. Rys. 2. Czterowejściowa kaskada pneumatyczna z zabezpieczeniami [1]. 3 Projektowanie sekwencyjnych układów pneumatycznych AUTOMATYZACJA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Rys. 3. Czterowejściowa jednostka krokowa [1]. Rys. 4. Czterowejściowa jednostka krokowa z zabezpieczeniami [1]. Przedstawione na rysunkach 1 i 2 kaskady pneumatyczne są to czterodrogowe zawory rozdzielające połączone szeregowo, dodatkowo na rysunku 2 zabezpieczone koniunkcyjnie. Na rysunkach 3 i 4 przedstawiono jednostkę krokową (łańcuch taktowo-stopniowy) będący odmianą licznika pierścieniowego. Zabezpieczenia zastosowane w układach zaprezentowanych na rys 2 i 4 mają za zadanie umożliwienie sterowania kolejnego kroku ( s i ) tylko w przypadku, jeżeli układ znajduje się w kroku poprzednim ( s i-1 ) oraz zostało wymuszone sterowanie ( e i ). Zabezpieczenie takie zapewnia wykonanie ściśle określonego cyklu pracy. Zgubienie kroku spowoduje zatrzymanie całego procesu. Powyższe układy można łatwo uogólnić na n wejść i wyjść. Opis działania projektowanego układu można podać na następujące sposoby: - opis słowny, - opis z wykorzystaniem określonej symboliki, - opis za pomocą cyklogramu, - opis za pomocą grafu. W układach pneumatycznych przyjęto używać następujące symbole: + – wysunięcie tłoczyska siłownika, zadziałanie zaworu, zapalenie się lampki kontrolnej itp., - – wsunięcie tłoczyska siłownika, wyłączenie zaworu, zgaszenie się lampki kontrolnej itp. + - – działania krótkotrwałe (impulsowe) np. naciśnięcie jakiegoś przycisku ręcznego. 4 Projektowanie sekwencyjnych układów pneumatycznych AUTOMATYZACJA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH – instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Przykładowy cykl pracy można przedstawić w następujący sposób: S+-, A+, B+, B-, C+, D+, D-, C- ,A- Gdzie S to przycisk „Start” A, B, C, D – siłowniki manipulatora. Graf opisujący działanie układu składa się z wierzchołków grafu, którym przypisuje się stany wewnętrzne (pozycje siłowników, sygnały z wyłączników krańcowych, sygnały sterujące z zewnątrz) oraz łuków skierowanych, którymi opisuje się sygnały wejściowe powodujące przełączanie kolejnych stanów. Sygnały sterujące można zaznaczyć także na cyklogramie. Nieanalityczny algorytm projektowania układu sterowania wykonuje się w następujący sposób [1]: 1) Narysować graf, na podstawie warunków pracy, 2) Podzielić graf na grupy tak, aby w każdej grupie dany element zmieniał stan tylko raz, stan stabilny (Stop) powinien znajdować się na początku swojej grupy, grupy nie musza być symetryczne, 3) Dobrać blok pamięci tak, aby liczba stanów była równa liczbie grup z punktu 2). 4) Z wyjść s 1 – s n zasilić wyłączniki krańcowe znajdujące się w danej grupie (jeżeli są wykorzystywane w kilku grupach, to zasilamy je niezależnie i ich wyjścia łączy się z odpowiednimi wyjściami bloku pamięci przez elementy koniunkcji (AND), 5) Wejścia od bloku pamięci połóczyć z wejściami tych elementów, które odpowiadają łukom występującym na granicy podziału na grupy, jeżeli łuk jest opisany kilkoma symbolami, to odpowiadające im wyłączniki należy połączyć szeregowo, 6) Wejścia zaworów rozdzielających, sterujących siłownikami, połączy c z wyjściami tych elementów (np. wyłączników krańcowych, z których sygnały mają powodować określone działanie oznaczone na wierzchołku grafu, gdy element powoduje równocześnie zmianę stanu jednostki taktującej, wtedy bezpośrednio połączyć odpowiednie wejście zaworu rozdzielającego z odpowiednim wyjściem jednostki taktującej (zgodnie z pkt. 9), 7) Przy równoczesnym działaniu siłowników, ich wejścia łączyć równolegle, 8) Jeżeli różne sygnały mają powodować to samo działanie siłownika, to przed zaworem rozdzielającym, sterującym danym siłownikiem należy zastosować alternatywę (OR), 9) Przejście do pierwszego stanu w grupie jest powodowane bezpośrednio przez odpowiedni sygnał wyjściowy s i z bloku pamięci, 10) Sygnał powodujący przejście do stanu stabilnego wykorzystuje się do zasilania elementu wejściowego (przycisk „Start”), powodującego przejście z tego stanu do następnego 5 Projektowanie sekwencyjnych układów pneumatycznych [ Pobierz całość w formacie PDF ] |
Podobne
|