Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Автоматизация и робототехника»
Отчет
по лабораторной работе № 2
«РАЗРАБОТКА РЕЛЕЙНО-КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ»
по дисциплине «Физические основы устройств электрических автоматов»
Выполнила:
студентка гр. УС-212
Грезин В.А.
подпись, дата
Проверил:
Клевакин В.В.
подпись, дата
2013
Целью работы является разработка релейно-контактных систем управления и приобретения практических навыков по сборке и настройке электропневматических систем, их исследованию и описанию. При выполнении работы разрабатываются, собираются и отлаживаются электропневматические системы приводов поступательного движения.
Приборы и оборудование: комплекс элементов электропневмоавтоматики ТР 201 и ТР 202.
Достоинством релейно-контактных схем (РКС), которые составляют основу для электрических систем управления, является их универсальность, т.е. возможность использования одного и того же схематического решения для управления силовыми частями приводов, построенных как на базе пневматических, так и гидравлических устройств.
Условные графические обозначения (УГО) элементов, входящих в релейно-контактную схему, вычерчиваются между двумя параллельными горизонтальными прямыми, изображающими электрические шины. В случае применения источника постоянного тока на верхнюю шину подается питание от его «+», а на нижнюю – от «-». Рядом с шинами может проставляться значение напряжения в них (например, 24 В).
Схема составляется и читается слева направо, причем токопроводы нумеруются над верхней шиной по порядку. Параллельно работающим токопроводам может быть присвоен один и тот же порядковый номер, но при этом его дополняют буквенным индексом (например, 2 и 2а). направление прохождения электрических сигналов принимается сверху вниз, т.е. от «+» к «-».
УГО электромагнитных приводов распределителей, реле или иных элементов изображаются на схемах напрямую присоединенными к нижней шине ( «-» ). В то же время управляющие данными элементами устройства ввода электрических сигналов размещаются в токопроводах, соединенных с верхней шиной ( «+» ). Это правило основано на практическом опыте монтажа и эксплуатации релейно-контактных систем управления и требованиях безопасной работы.
Очевидно, что система будет работать и в том случае, если одну из клемма электромагнитного привода (например, привода распределители) соединить, напрямую, с «+» источника питания, а включение данного привода осуществлять от «-».
Однако в этих условиях резко возрастает вероятность непроизвольного срабатывания, как распределителя, так и управляемого им исполнительного механизма. Возникновение в системе какого-либо дефекта (обрыв провода или повреждения его изоляции) может привести к соприкосновению второй клеммы привода распределителя с заземленным шкафом управления, что вызовет срабатывание распределителя и, как следствие, неконтролируемое перемещение исполнительного механизма и ведомых узлов технологической установки (рис.1).
Рис.1 Проявление дефектов в релейно-контактных системах управления
Рядом с УГО элементов релейно-контактных систем проставляют буквенно-цифровые индексы в соответствии с существующими стандартами. Если разные токопроводах, то допускается изображение между ними механической связи. Под УГО реле вычерчивается таблицы с информацией о типе имеющихся в данном реле контактов и токопроводах, в которых эти контакты задействованы.
Все элементы релейно-контактной схемы изображаются в исходном положении, т.е. при отсутствии напряжения в шинах, если в исходном положении электромеханические концевые выключатели активны, то на схеме рядом с их обозначением вычерчивается вертикальная стрелка.
На принципиальной пневматической схеме места расположения концевых выключателей, контролирующих положения выходных звеньев исполнительных механизмов, отмечаются вертикальными штрихами, которым сопутствуют буквенно-цифровые индексы.
Рассмотрим типовую электропневматическую систему на примере барабана для сварки листов пленки (рис.2).
Рис.2 Эскиз барабана для сварки листов пленки
В системе с помощью цилиндра двухстороннего действия электронагреваемая сварочная рейка прижимается к вращающемуся холодному барабану и приваривает свободный конец пленки.
Прямой ход штока цилиндра начинается с сигнала от электрической кнопки (или переключателя). Максимальное усилие, развиваемое цилиндром, устанавливается с помощью регулятора давления и ограничивается 400 кПа, этим предотвращается возможное повреждение пленки. Обратный ход начинается только тогда, когда шток полностью выдвигается, а давление в поршневой полости цилиндра достигает значения 300 кПа.
Поступление сжатого воздуха в полость цилиндра ограничивается дросселем. Дроссель должен быть отрегулирован таким образом, чтобы давление в 300 кПа достигалось только через 3 секунды, после того как шток цилиндра полностью выдвинется (сварка кромок пленки происходит за счет нарастающего давления сварочной рейки).
Новый цикл можно начать только после того, как шток вернется в исходное положение и будет находиться там 2 секунды. Система управления позволяет выбрать режим работы повторяющийся или одиночный.
При выполнении лабораторной работы использовали следующий порядок действий:
Рис. 3Принципиальная пневматическая схема барабана для сварки листов пленки
Рис. 4 Электропневматическая схема барабана для сварки листов пленки
Ответы на контрольные вопросы
Для обработки электрически» сигналов применяют реле—устройства для автоматической коммутации электрических цепей по внешнему управляющему сигналу Коммутация контактов в реле осуществляется благодаря встроенному маломощному электромагнитному приводу. При подаче напряжения проходящий через обмотку катушки электрический ток создает электромагнитное поле, под действием которого якорь притягивается к сердечнику катушки. Сам якорь, в свою очередь, механически соединен с контактами, которые либо размыкаются, либо замыкаются. После снятия напряжения якорь выводится в исходное положение возвратной пружиной. На схемах репе присваивают буквенно-цифровые обозначения (например: К1, К2, К3), а клеммам их контактов — двузначный цифровой индекс, первая цифра которого означает порядковый номер контакта в данном реле, а вторая — тип контакта. На принципиальных электрических схемах ограничиваются изображением электропривода реле без механической связи с контактами Контактам же, располагающимся в различных цепях схемы дополнительно присваивают буквенно-цифровые обозначение, ранее назначенное данному реле. Под изображением электропривода репе вычерчивают таблицу, в заголовке которой приводят информацию о типе контактов в данном репе. В соответствующие столбцы таблицы заносят номера цепей, в которых эти контакты расположены. В системах, работающих от источника постоянного тока, одну из клемм электромагнитного привода реле или другого устройства (например, распределителя) соединяют с отрицательным полюсом («-») источника питания напрямую, а вторую — через контакты устройств ввода электрического сигнала — с положительным полюсом («*») источника. Реле используют в качестве коммутирующих устройств с дистанционным управлением, а также для гальванической развязки управляющих и силовых электрических цепей. Обратим внимание на то, что обозначения контактов реле времени снабжены дополнительными дугами, указывающими на замедленное срабатывание контакта при его движении в направлении центра кривизны дуги. В западноевропейских стандартах обозначение реле времени с задержкой включения (задержкой по переднему фронту) аналогично принятому в отечественных стандартах, тогда как обозначение реле с задержкой выключения (задержкой по заднему фронту). Рядом с условными обозначениями реле времени рекомендуется указывать его временные характеристики.
Устройства преобразовании сигналов
Электропневматические преобразователи
К электропневматическим преобразователям относятся пневматические распределители с электромагнитным управлением, поскольку в них входной управляющий электрический сигнал преобразуется в выходной пневматический Буквенно-цифровую индексацию (Y1. Y2, Y3,...), присваиваемую электромагнитным приводам распределителей проставляют рядом с их изображениями как на принципиальной пневматической, так и на принципиальной электрической схемах. Тем самым устанавливают однозначную связь между элементами управляющей и силовой частей привода.
Пневмоэлектрические преобразователи (реле давления)
Назначение пневмоэлектрических преобразователей – формировать электрический сигнал на выходе или коммутировать определенные участки электрической цени при появлении на входе пневматического сигнала заданной величины. Реле давления применяют г цепью контроля заданного значения давления пневматических системах, а следовательно, усилий, развиваемых пневмоцилиндрами. При кратковременном нажатии на кнопку S1 включается электромагнитный привод Y1 распределителя 1 1 и шток цилиндра 1.0 начинает выдвигаться. После того как шток достигнет крайнего положения, давление в поршневой полости начинает повышаться; когда его значение возрастет до 0,25 МПа (2,5 бар), сработает реле давления В1. что приведет к включению электромагнитного привода Y2 распределителя 1.1. Распределитель переключается, шток цилиндра 1 0 втягивается.
Запоминание кратковременного входного электрического сигнала осуществляется путем включения реле по схемам с самоудержанием. Суть подобных схемных решений состоит в том. что для управления реле подключают параллельно две цепи, одна из которых содержит замыкающий контакт данного репе. Рассмотрим в качестве примера электропневматический привод, в котором шток цилиндра двустороннего действия, управляемого моностабильным распределителем с эпектропневматическим управлением, достигает выдвинутого конечного положения (и остается в нем) после кратковременного нажатия на кнопку S1, тогда как втягивание штока происходит после нажатия кнопки S2. Реализовать поставленную задачу можно путем использования одного из двух схемных решений: с доминирующим выключением и с доминирующим включением. При одновременном нажатии на кнопки S1 и S2 в схеме с доминирующим выключением реле К1 не сработает, т. к. 1-ая цепь окажется разомкнутой, а в схеме с доминирующим включением сработает, хотя реле и не перейдет в режим самоудержания. Выбор одного из данных схемных решений зависит от требований к функционированию системы в цепом.
Рис.5 Реализация логических функций