Системы и средства управления ПТМ: Рабочая программа, методические указания к изучению дисциплины, задание на контрольную работу

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования

СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПТМ Рабочая программа Методические указания к изучению дисциплины Задание на контрольную работу

Факультет технологии и автоматизации управления в машиностроении Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста: 653200 – транспортные машины и транспортно-технологические комплексы 170900 –

подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование

Специализация 170903 – комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских (ПРТС) работ

Санкт-Петербург 2005

2 Утверждено редакционно-издательским советом университета. УДК 621.86-52(07) Системы и средства управления ПТМ: Рабочая программа, методические указания к изучению дисциплины, задание на контрольную работу. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005. - 28 с. Рабочая программа разработана в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и направлением подготовки дипломированного специалиста 653200 – «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы» (специальность 170900 – «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», специализация 170903 – «Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских (ПРТС) работ»). Методический сборник содержит рабочую программу, методические указания к изучению дисциплины, тематический план лекций, перечень тем практических и лабораторных работ, список основной и дополнительной литературы, задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению. Курс охватывает системы управления основными видами подъемнотранспортного оборудования (конвейерами, кранами, штабелерами, манипуляторами, подъемниками), системы автоматического грузораспределения и адресования, системы дистанционного, теле- и радиоуправления, устройства и средства безопасной эксплуатации подъемно-транспортных машин. В программу включены вопросы управления поточно-транспортными системами и комплексами. Приведены варианты заданий контрольной работы, излагаются требования к ее содержанию и указания по выполнению. Рассмотрено на заседании кафедры подъемно-транспортных машин и оборудования 29 декабря 2004 г., одобрено методической комиссией факультета технологии и автоматизации управления в машиностроении 31 января 2005г. Рецензенты: кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования СЗТУ (заведующий кафедрой Ю.П. Лапкин, канд. техн. наук, проф.); И.П. Тимофеев, д-р техн. наук, проф. кафедры конструирования горных машин и технологии машиностроения СПбГИ (ТУ). Составитель: Ю.П. Лапкин, канд. техн. наук, проф.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2005

3 ПРЕДИСЛОВИЕ Дисциплина «Системы и средства управления ПТМ» является составной частью науки управления техническими системами. В ней общие вопросы управления реализованы при управлении конкретными машинами, с использованием как универсальных, так и специализированных средств управления. Цель курса – изучение систем автоматического управления грузораспределением и транспортно-накопительными комплексами, современных средств их аппаратурного обеспечения, особенностей конструирования и эксплуатации автоматизированных подъемно-транспортных средств. Задачи курса – ознакомление с особенностями разработки систем управления и выбора аппаратуры для автоматизированных подъемно-транспортных средств общепромышленного назначения: кранов, роботов и манипуляторов, конвейеров, подъемников, лифтов, монорельсовых установок, накопительных систем. Курс базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах: «Физика», «Электротехника и электроника», «Электропривод ПТМ», «Управление техническими системами», а также специальных дисциплинах: «Машины непрерывного транспорта», «Грузоподъемные машины», «Комплексная механизация и автоматизация ПРТС работ».

1.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (92 часа) 1.1. Рабочая программа

Введение (2 часа) Роль и значение комплексной механизации и автоматизации погрузочноразгрузочных, транспортных и складских (ПРТС) работ в современном производстве. Объективная необходимость автоматизации производства и ПРТС работ. Особенности конструирования и эксплуатации автоматизированных подъемно-транспортных машин (ПТМ). Классификация систем автоматического управления (САУ) ПТМ по характеру решаемых ими задач. Структурные схемы систем автоматического контроля, управления, регулирования. Принципы телемеханического управления ПТМ. Радиоуправление. Задачи управления, решаемые с использованием вычислительной техники. Стандартизация систем управления. Условное обозначение элементов систем управления ПТМ. Анализ и синтез принципиальных схем управления. Элементы алгебры логики.

4 1.1.1.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПТМ (8 часов) Этапы автоматизации производственных процессов. Основные требования, предъявляемые к системам автоматического управления. Надежность и экономичность управления. Критерии устойчивости САУ. Принципы автоматического регулирования. Технические средства систем управления ПТМ. Датчики. Принцип действия электромеханических, индуктивных и емкостных датчиков. Тензометрические датчики. Датчики ограничения хода, нагрузки, грузового момента, скорости, уровня, деформаций. Бесконтактные датчики, области их оптимального использования. Реле и распределители. Шаговые искатели. Исполнительные элементы САУ. Общие характеристики элементов САУ. Погрешность управления. Динамические режимы элементов. Надежность систем управления, методы ее повышения. Резервирование систем управления. Понятие избыточности. Синтез систем управления. Основные принципы построения электрических схем управления и соединения элементов. Типовые схемы управления, регулирования, контроля, сигнализации при автоматизации ПТМ. 1.1.2.

УПРАВЛЕНИЕ КОНВЕЙЕРНЫМИ УСТАНОВКАМИ (12 часов) Управление конвейерами и конвейерными линиями. Способы пуска конвейерных линий. Аппаратура управления. Конструкции датчиков и реле скорости, требования к ним при установке на конвейерах различных типов, оптимизация места установки. Элементы путевой автоматики, блокировочные и предохранительные устройства автоматизированных конвейерных установок. Предпусковая предупредительная и оперативная сигнализация. Вспомогательные устройства при автоматизации конвейерных линий: аварийное отключение, контроль мест перегрузки, поперечного и продольного обрыва тяговых органов, схода и пробуксовки конвейерных лент, наличия материала на конвейере. Схемы улавливания и удаления из груза металлических включений. Устройства ловителей тележек и тяговых органов, блокировка сдвоенных тележек. Учет перемещаемых грузов. Управление загрузочными и разгрузочными устройствами конвейеров, использование на этих операциях специализированных роботов и манипуляторов.

5 1.1.3.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ И АДРЕСОВАНИЕМ (10 часов) Системы адресования грузов, их классификация. Централизованные и децентрализованные системы. Принципы децентрализованного адресования. Системы идентификации грузов. Основные элементы систем: адресоносители, адресователи, приемники адреса, схемы считывания. Требования к элементам систем адресования. Основы маршрутизации грузов. Эффективность организации маршрута. Несущий объем информации систем адресования. Способы эффективного кодирования адреса. Конструкции узлов децентрализованных систем адресования. Бесконтактные системы считывания адреса. Устройство электромеханических, фотоэлектрических, индуктивных и герконовых систем. Принципы централизованного адресования. Моделирование движения грузов. Основы физического и математического моделирования транспортных систем. Системы адресования на электрических счетчиках. Принципы бесконтактного централизованного адресования. 1.1.4.

УПРАВЛЕНИЕ КРАНАМИ И МАНИПУЛЯТОРАМИ (12 часов) Способы управления кранами. Дистанционное управление. Телемеханическое и радиоуправление. Программное управление. Приборы безопасной эксплуатации кранов: конечные выключатели и ограничители хода, ограничители грузоподъемности и грузового момента, противоугонные средства, ограничители сближения и перекоса кранов, защита от обрыва контактных проводов. Управление автоматическими грузозахватными устройствами. Управление грузоподъемными средствами и подвижным составом монорельсовых дорог. Типовые схемы управления электроталью и грузовозом с автоматическим адресованием. Схемы управления переводными стрелками. Защита подвижного состава от столкновения. Вызывная сигнализация. Управление кранами-штабелерами, стеллажными и комплектовочными складскими робототехническими комплексами. Управление штабелером по путевой и счетно-импульсной схеме. Автоматическое адресование при управлении штабелерами. Особенности систем управления манипуляторами и промышленными подъемно-транспортными роботами. Специализированные устройства управления промроботами.

6 1.1.5.

УПРАВЛЕНИЕ ПОДЪЕМНИКАМИ И ЛИФТАМИ (12 часов) Основные параметры автоматизированных подъемных установок. Диаграммы скорости. Способы увеличения точности позиционирования. Авторегулирование скорости подъема и торможения. Регуляторы хода. Устройство электромеханических и электрических регуляторов хода. Автоматическое поддержание посадочной скорости. Автоматизация защиты и предохранительные устройства подъемников. Ограничители скорости. Приборы безопасной эксплуатации. Аппаратура управления лифтами. Схемы управления пассажирскими и грузовыми лифтами. Типовая схема управления лифтом. Особенности схем управления лифтами при осуществлении попутных вызовов. Групповое и программное управление. 1.1.6.

УПРАВЛЕНИЕ ПОТОЧНО-ТРАНСПОРТНЫМИ СИСТЕМАМИ И КОМПЛЕКСАМИ (8 часов) Автоматизация загрузки и разгрузки ПТМ. Автоматизация вспомогательных операций на транспорте и складах. Автоматизация бункерных установок. Контроль уровня материала в бункерах. Автоматическое устранение свода. Регулирование производительности. Аппаратура автоматического взвешивания и счета штучных грузов. Применение вычислительной техники на транспорте и складах. Системы управления межцеховым транспортом. Программное обеспечение систем управления АТСС. Моделирование грузопотоков АТСС и загрузки оборудования. Методы имитационного моделирования и их применение для оценки АТСС. Оптимизация структуры АТСС. Примеры типовых схем и компоновок АТСС. Технико-экономические показатели АТСС. 1.2. Виды промежуточного и итогового контроля знаний В соответствии с рабочим учебным планом по дисциплине студенты в 11-м семестре выполняют контрольную работу и сдают теоретический зачет. 1.3. Тематический план лекций для студентов очно-заочной формы обучения (20 часов) Объем, Темы лекций ч 1. Введение. Роль и значение автоматизации ПРТС работ в современном производстве. Классификация систем управления ПТМ. Условные обозначения элементов систем. Технические средства сис2

7 тем управления. Понятие о надежности САУ 2. Системы управления конвейерными линиями. Способы пуска линий. Элементы и аппаратура путевой автоматики 3. Вспомогательные устройства автоматизированных конвейерных линий, блокировочные и предохранительные устройства 4. Основы маршрутизации грузов. Системы децентрализованного автоматического адресования. Способы кодирования 5. Системы централизованного адресования. Моделирование грузопотоков 6. Способы управления кранами. Дистанционное, теле- и радиоуправление 7. Способы кодирования и дешифровки команд при управлении кранами. Приборы безопасной эксплуатации кранов 8. Управление кранами-штабелерами и складскими робототехническими комплексами. Особенности систем управления манипуляторами и подъемно-транспортными роботами 9. Системы управления подъемниками. Аппаратура управления лифтами. Типовые схемы управления грузовыми и пассажирскими лифтами 10. Автоматизация загрузки и разгрузки ПТМ. Автоматизация бункерных установок. Применение вычислительной техники на транспорте и складах. Программное обеспечение систем управления АТСС

2 2 2 2 2 2 2 2

2

1.4. Темы практических занятий (4 часа) Темы занятий 1. Методика выбора аппаратуры систем управления. Выбор аппаратуры на примере схемы управления конвейерной линией 2. Синтез дешифратора команд управления механизмами крана, передаваемых в двоичном коде (при теле- и радиоуправлении)

Объем, ч 2 2

1.5. Темы лабораторных работ (4 часа) Темы работ 1. Изучение бесконтактных датчиков и аппаратуры систем управления подъемно-транспортными машинами 2. Исследование работы электромагнитных грузозахватных устройств

Объем, ч 2 2

8

2.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основной: 1. Федосеев В.Н. Приборы и устройства безопасности грузоподъемных машин: Справочник/ В.Н.Федосеев. – М.: Машиностроение, 1990. - 317 с. 2. Лапкин Ю.П. Автоматизация конвейерных установок: Учеб. пособие/ Ю.П. Лапкин. – Л.: СЗПИ, 1977. - 70 с. 3. Лапкин Ю.П. Автоматизация подъемно-транспортных машин периодического действия: Учеб. пособие/ Ю.П. Лапкин. – Л.: СЗПИ, 1978. - 80 с. Дополнительный: 4. Сушинский В.А. Приборы безопасности грузоподъемных кранов. Ч. 1/ В.А.Сушинский, Д.М. Маш, Д.А. Шишков. – М.: Центр учебных и информационных технологий, 1996. - 108 с. 5. Правила устройства электроустановок. Разд. 1. – СПб.: ДЕАН, 2002.

3.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация подъемно-транспортных машин является составной частью науки управления техническими системами. Очевидно, что при автоматизации ПТМ, номенклатура и конструктивное разнообразие которых весьма велико, приходится решать конкретные вопросы управления с учетом особенностей устройств, эксплуатации, безопасности их обслуживания. При управлении ПТМ различного типа решаются разные вопросы. Для конвейерного транспорта приоритетными при автоматизации являются вопросы пуска конвейерных линий и адресования грузов, для кранов – вопросы безопасной эксплуатации, теле- и радиоуправления, для подъемников - вопросы повышения точности позиционирования и т.д. Курс «Системы и средства управления ПТМ» охватывает вопросы управления основными базовыми средствами комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ. Основные разделы рабочей программы дисциплины – управление конвейерными установками; управление кранами и манипуляторами; управление подъемниками и лифтами. Раздел «Системы управления грузораспределением и адресованием» дан применительно к конвейерным системам, где автоматическое адресование грузов наиболее распространено. Кроме того, включены общие для всех машин

9 вопросы: разделы «Общие вопросы автоматизации ПТМ», «Управление поточно-транспортными системами и комплексами». Особое внимание следует обратить на особенности конструирования автоматизированных машин, которые требуют установки и эксплуатации дополнительного оборудования, приборов безопасности, датчиков контроля различных параметров, блокировочных устройств, средств сигнализации и т.д. 3.1. Общие вопросы автоматизации ПТМ [1], с. 3…48 Общие вопросы автоматизации машин изучаются в курсе «Управление техническими системами». При управлении ПТМ есть особенности, связанные прежде всего с аппаратурной реализацией схем управления. Из всех технических средств наиболее широко используются датчики различных параметров: ограничения хода, нагрузки, грузового момента, скорости, уровня, деформаций и др. Наряду с электромеханическими датчиками широко используются индуктивные, емкостные, тензометрические датчики, гермоконтакты. Следует обратить внимание на области использования контактных и бесконтактных датчиков, учитывая, что последние более долговечны при большом числе срабатываний. Если, например, мы используем датчик в качестве ограничителя переподъема грузовой подвески крана, который срабатывает крайне редко, то это может быть и электромеханический датчик. А если это, например, датчик считывания адреса с проходящей грузовой тележки подвесного толкающего конвейера, частота срабатывания которого – 40-50 раз в минуту, то это, безусловно, должен быть датчик бесконтактного типа. Из других технических средств общего назначения необходимо наиболее полно изучить номенклатуру, параметры и выбор реле, особенно реле времени и скорости, γ-реле, релейных распределителей и шаговых искателей, исполнительных элементов. Серьезное внимание следует уделить вопросам надежности. Схемы управления включают большое число не очень надежных элементов, соединение их может быть как параллельное, так и последовательное, а это требует умения определять вероятность безотказной работы и управлять этой вероятностью. Основной способ повышения надежности систем управления ПТМ – резервирование. Важнейшим элементом синтеза схем управления является выбор аппаратуры. Номенклатура различных аппаратов управления, особенно реле, весьма разнообразна. Среди аппаратов одного функционального назначения также есть большое их различие по принципу действия, роду тока, величине напряжения, габаритам и т.д. Поэтому при их выборе пользуются определенной методикой, которая предполагает следующую последовательность выбора: - по функциональному назначению; - по роду тока;

10 - по напряжению; - по управляемой мощности; - по числу управляющих импульсов. Функциональное назначение определяет группу средств управления (датчики, реле, распределители, усилители, стабилизаторы, исполнительные механизмы и др.). Кроме того, внутри группы также производится выбор, так как, например, датчики делятся по функциональному назначению (усилия, скорости, уровня и т.д.), реле могут быть без выдержки и с выдержкой времени при срабатывании, исполнительные механизмы - электромеханические, пневматические, гидравлические и т.д. Выбор по роду тока и напряжению предполагает, что самые простые аппараты работают на переменном токе напряжением 220 В. Переход на аппараты постоянного тока должен быть обоснован (повышенная частота включения, глубокое регулирование скорости, выдержка при срабатывании и др.). Переход на пониженное напряжение (110 В, 60 В, 48 В, 24 В, 12 В) требуется по условиям эксплуатации и безопасности обслуживания. Выбор по управляемой мощности ведется по величине допустимого тока на контактах, управляющих другим аппаратом. Выбор по числу управляющих импульсов производится назначением аппарата с необходимым числом контактов, причем с определенной их комбинацией по замыканию и размыканию. Например, реле может иметь от 1 до 32 и более контактов, шаговые искатели – от 3 до 8 полей с числом контактов в каждом поле 11, 25, 52 и т.д. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Дайте классификацию средств управления по их функциональному назначению. 2. Приведите примеры использования датчиков: - в грузоподъемных машинах; - в конвейерных установках; - в пассажирских лифтах. 3. Назовите основные области рационального использования датчиков бесконтактного типа. 4. Приведите формулу для расчета вероятности безотказной работы электрической цепи из n- последовательно соединенных элементов. 5. Назовите и поясните основные способы повышения надежности систем управления. 6. Что такое резервирование систем? Приведите примеры. Дайте понятие избыточности при резервировании.

11 7. Приведите методику и последовательность выбора элементов схем управления. 3.2. Управление конвейерными установками [2], с. 5…34 При автоматизации конвейерных установок возникают вопросы последовательного включения приводов конвейеров линии и обеспечения безопасности в аварийных ситуациях. Включение одиночных конвейеров не представляет технической сложности. Вопросы возникают при пуске линии, состоящей из нескольких конвейеров. При этом к схеме управления предъявляются базовые требования: включение конвейеров должно производиться в направлении, обратном направлению грузопотока, и с необходимой выдержкой времени между включениями, контролируемой автоматически. Одновременное включение всех конвейеров приводит к многократному увеличению суммарного пускового тока в питающей сети, падению напряжения и невозможности включения двигателей. Самые простые способы пуска – по времени и току. В первом случае выдержка между включениями обеспечивается установкой реле времени, во втором – реле тока в цепи питания двигателей. Поскольку токовые реле фиксируют уменьшение пускового тока до номинального, что, в свою очередь, означает полный разгон конвейера, такой способ позволяет автоматически регулировать время разгона линии. Поэтому при большом числе конвейеров это наиболее рациональный способ пуска. Однако эти способы пуска не удовлетворяют еще одно требование, предъявляемое к современным полностью автоматизированным линиям – автоматической контроль состояния механической части конвейеров. У конвейеров с гибким тяговым органом состояние механической части характеризуется скоростью тягового органа. Если скорость меньше номинальной, это означает, что конвейер либо не разогнался (находится в режиме пуска), либо появилась неисправность, требующая его остановки. Аппаратами контроля скорости служат реле скорости. Конструктивно такие аппараты для конвейеров не очень сложны, так как фиксируют только отклонение скорости от номинальной. Фактически реле скорости фиксирует полный разгон конвейера до номинальной скорости и устойчивую работу на ней. А это означает, что такое реле можно использовать для последовательного запуска конвейеров линии с автоматически регулируемой выдержкой между включениями (пуск по скорости). В этом разделе необходимо ознакомиться со схемами пуска, назначением способа пуска и выбором аппаратуры. Особое внимание следует уделить изучению конструкций реле скорости, в которых используются различные принципы действия. Схема управления современной автоматической конвейерной линией должна обеспечивать:

12 - визуальный контроль состояния каждого конвейера (оперативная сигнализация на мнемосхеме управления о включении, разгоне и работе каждого конвейера); - возможность остановки всей линии с пункта управления и каждого конвейера с места установки (аварийные кнопки «Стоп», конечные выключатели с дистанционным воздействием и др.); - местный ручной пуск каждого конвейера вне блокировочной зависимости в обоих направлениях при ремонте, регулировке и опробовании линии (перевод схемы управления в ручной режим); - двухстороннюю звуковую предупредительную сигнализацию (перед пуском линии). Кроме того, в зависимости от условий и особенностей эксплуатации к схеме управления могут быть предъявлены другие требования, обеспечивающие контроль и блокировку опасных состояний и отключение конвейеров при аварийных ситуациях. Это могут быть устройства контроля мест перегрузки, контроля пробуксовки и схода лент (ленточные конвейеры), контроля натяжения и обрыва цепи, контроля сдвоенных тележек (подвесные толкающие конвейеры) и др. Необходимо разобраться с типовой схемой управления линией, реализующей все эти требования. Для блокировочных устройств нужно знать места их установки на конвейере, схему включения с выходом на общую схему управления линией. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Перечислите способы пуска конвейерных линий с анализом областей их рационального использования. 2. Приведите типовые схемы пуска линии: - по времени; - по току. 3. Перечислите основные требования, предъявляемые к схемам управления линиями. 4. Дайте конструктивную схему динамического инерционного реле скорости. 5. Приведите схемы пуска линии: - по скорости; - по скорости с дополнительным контролем по времени. 6. Дайте обоснование места установки реле скорости в ленточных и цепных конвейерах. 7. Как осуществляется контроль мест перегрузки?

13 8. Приведите схему контроля пробуксовки ленточных конвейеров. 9. Приведите фрагменты типовой схемы управления линией, включающие: - предупредительную сигнализацию перед пуском; - установленные на конвейерах блокировки. 10. Как реализуются блокировки сдвоенных тележек подвесных толкающих конвейеров? 3.3. Системы управления грузораспределением и адресованием [2], с.34…59 Транспортно-технологические системы современного предприятия имеют, как правило, сложную схему распределения грузов, и автоматизация этого распределения (адресование) весьма эффективно. Автоматическое адресование применяется по многих видах транспортных систем (на базе напольного транспорта, монорельсовых дорог, штабелирующих механизмов), но наиболее полно все преимущества его раскрылись при использовании в системах подвесных толкающих конвейеров (ПТК). Поэтому в технической литературе конструктивное исполнение систем адресования (СА) часто привязывается к ПТК. Различают децентрализованные и централизованные СА. Первые наиболее громоздки, требуют размещения на конвейере большого числа аппаратуры, но зато они легко приспосабливаются к изменению параметров конвейера (изменению числа обслуживаемых рабочих мест, их перепланировки и т.д.), в силу чего и нашли более широкое применение. Адресование всегда предполагает наличие и использование для каждого типа грузов определенного признака. Это могут быть естественные признаки (вес, габариты, особенности формы, температура и т.д.), однако их использование вызывает серьезные технические трудности. Поэтому в децентрализованных СА используются искусственные признаки. Чаще всего это комбинации элементов информации (адресные штыри, отверстия в перфокартах), собранных на адресоносителе, сопровождающем груз. Определение типа груза и места его назначения производится комбинацией приемных элементов (электромеханические, индуктивные, фотоэлектрические датчики, герконы и др.), собранных на приемниках адресов, устанавливаемых перед выходом грузов с трассы. Таким образом, любая децентрализованная система адресования включает ряд обязательных по функциональному назначению узлов: адресоносители; адресователи (задание адреса путем установки элементов информации на адресоносителе в определенном положении и комбинации); приемники адреса, считывающие комбинации (адреса следования грузов) с адресоносителей; схемы совпадения – сравнивают сигналы (адреса) с адресоносителя и приемника адреса и в случае их совпадения включают привод выходной стрелки (вывод груза с конвейера в заданном месте).

14 Децентрализованные системы адресования классифицируют по принципу действия приемных элементов информации. В настоящее время наиболее распространены электромеханические, контактно-индуктивные, индуктивные, фотоэлектрические и герконовые системы. В этом разделе необходимо разобраться с конструктивным исполнением узлов децентрализованных СА различного принципа действия. Важнейшим элементом адресования грузов является кодирование команд. При адресовании без кодирования число реализуемых команд (емкость СА) равно числу элементов информации адресоносителя и приемника адреса, размещаемых на разных уровнях. В этом случае емкость СА весьма ограничена (не более 10 адресов). Для увеличения емкости СА используют кодирование: позиционное (по сочетанию m элементов из n) и двоичное. Первый способ применяют при емкости до 100…150 адресов, второй – до 1000 адресов. Изучая этот раздел, необходимо ознакомиться со способами и принципами кодирования, расчетом емкости СА, знать типовые схемы совпадения при различных способах кодирования, а также реализацию в них основных требований к этим схемам: быстрая перенастройка адреса рабочего места; срабатывание схемы только при необходимости (кнопка «Вызов»), возможность ручного управления переводом стрелки. При разработке СА нужно знать основы маршрутизации грузов и эффективность организации маршрутов. Емкость СА, т.е. то фиксированное число адресов, которое может обслужить данная система, зависит не только от числа рабочих мест, но и порядка их расположения по трассе. Необходимо знать основные способы повышения эффективности: групповое («уличное») распределение, деление грузопотока на независимые участки. Необходимо представлять также принципы централизованного адресования с использованием физического и математического моделирования движения грузовых тележек, уметь пояснить их на конкретных примерах. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Дайте классификацию систем адресования децентрализованного типа. 2. Перечислите основные узлы СА децентрализованного типа, поясните их назначение. 3. Дайте схему адресоносителя штыревого типа для электромеханических и индуктивных систем. 4. Приведите схему приема адреса с использованием герметизированных контактов. 5. Поясните принцип действия адресователей СА различных типов. 6. Как рассчитывается емкость СА: - при позиционном кодировании;

15 - при двоичном кодировании. 7. Дайте анализ типовой схемы совпадения при позиционном кодировании. 8. Дайте определение эффективности организации маршрута. 9. Что такое «уличное» распределение грузопотоков? Как оно реализуется? 10. Приведите принцип действия централизованной СА на примере электрической следящей системы. 3.4. Управление кранами и манипуляторами [3], с. 5…43, 71…80 Основные вопросы автоматизации кранов, связанные с использованием автоматизированного привода, достаточно проработаны. В настоящее время наиболее актуальными являются вопросы перевода кранов на дистанционное, программное, теле- и радиоуправление, а также оснащение кранов приборами безопасной эксплуатации. Перевод кранов на дистанционное управление позволяет приблизить оператора к месту производства погрузочно-разгрузочных работ. Применение телемеханических систем позволяет снизить число проводов управления механизмами крана, доведя их в лучшем случае до одного. Это значительно упрощает управление, но не снимает недостатков, связанных с их повреждением и ограничением перемещений оператора. Этих недостатков не имеет радиосвязь. При теле- и особенно радиоуправлении, когда количество управляющих импульсов (несущих частот) ограничено, большое значение приобретает кодирование команд, использование при этом шифраторов и дешифраторов. В этом разделе необходимо ознакомиться с принципами различных видов управления (следящие системы, способы телемеханического уплотнения команд, способы частотного разделения и т.д.), а также знать типовые блок-схемы управления, схемы шифраторов, релейных и матричных дешифраторов. Главное назначение приборов безопасности – обеспечение безаварийной эксплуатации кранов. Они имеют самое разнообразное применение в виде блокировочных, предохранительных и сигнализационных устройств. Необходимо знать принцип действия и устройство ограничителей хода механизмов (крана, тележки, крюковой подвески и др.), ограничителей грузоподъемности и грузового момента, противоугонных средств передвижных кранов, ограничителей сближения и перекоса кранов, аппаратов защиты от обрыва контактных проводов. Перевод управления подвижным составом монорельсовых дорог (электротележки и тягачи) на автоматическое позволяет обеспечить движение тележек по вызову с рабочих мест и работу их в зоне обслуживания технологического оборудования. При этом важное значение имеет использование вызывной

16 сигнализации для связи рабочего места с оператором. Здесь необходимо знать типовые схемы управления, уметь построить схему вызывной сигнализации в соответствии с технологией транспортной системы. При управлении складскими механизмами также приходится вести поиск места остановки их захватного органа (ячейки склада). Однако, учитывая, что поиск можно вести только по двум координатам последовательно, в этом случае отказываются от дорогих систем адресования, а используют более простые поисковые схемы (путевые и счетно-импульсные). Необходимо знать принципиальные схемы путевого и счетно-импульсного поиска, уметь выбрать приборы управления (датчики, переключатели, распределители, искатели). ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Что дает перевод кранов на дистанционное, теле- и радиоуправление? 2. Приведите блок-схему дистанционного управления краном по принципу электрической следящей системы. 3. Назовите и поясните основные способы уплотнения команд в телемеханических системах. 4. Дайте принципиальную схему телеуправления с использованием временного разделения сигналов. 5. Приведите блок-схему радиоуправления кранами. Какие блоки дополнительно появляются в ней при кодировании команд? 6. Поясните принцип действия шифратора команд при радиоуправлении. 7. Почему при радиоуправлении используется не более четырех несущих частот? В каком частотном диапазоне? 8. Покажите принцип построения дешифратора команд в двоичном коде. 9. Приведите примеры ограничителей хода крановых механизмов. Какие при этом используются датчики? 10. Поясните принцип действия противоугонных средств кранов. 11. Поясните способы поиска ячейки склада с использованием: - путевой схемы; - счетно-импульсной схемы. 3.5. Управление подъемниками и лифтами [3], с. 44…70 При автоматизации управления подъемниками и лифтами решаются несколько разные задачи. Для подъемников как двухуровневых машин вертикального транспорта, характеризующихся большой высотой и значительными колебаниями концевой нагрузки, основным является обеспечение точности позиционирования. Для лифтов как многоуровневых машин наиболее актуальным

17 является надежная избирательная остановка по этажам и обеспечение их безопасной эксплуатации. Увеличения точности позиционирования подъемников достигают путем перевода его двигателя в режим ползучей скорости (использование пятипериодной диаграммы изменения скорости) либо применением регулятора хода, позволяющего корректировать скорость в режиме торможения. Необходимо знать устройство регуляторов хода, способы получения и поддержания ползучей скорости, а также приборы безопасной эксплуатации, и прежде всего ограничители скорости. При управлении лифтами наряду со стандартными средствами управления применяются и специализированные. Необходимо ознакомиться с назначением и устройством этажных переключателей, дверных и подпольных контактов, кнопок с электромагнитным удержанием. Знакомство с реализацией команд на передвижение и остановку кабины лифта, избирательным включением привода, блокировкой кнопок управления в период движения и т.д. лучше провести на конкретной типовой схеме управления. Особое внимание при знакомстве со схемами необходимо обратить на обязательное наличие устройств, обеспечивающих безопасную эксплуатацию лифтов (блокировка дверей шахты и кабины, переподъема кабины, ловители, ограничители скорости, датчики ослабления каната, аварийная остановка и сигнализация, выключатель приямка и др.). ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Задачи автоматизации подъемников. Что решается в первую очередь? 2. Приведите пятипериодную диаграмму скорости; поясните, за счет чего увеличивается точность позиционирования подъемника. 3. Дайте блок-схему автоматического регулятора хода. 4. Поясните принцип действия регулятора хода электрического типа. 5. Перечислите основные способы получения ползучей скорости, поясните их использование. 6. Дайте схему электрического ограничителя скорости. 7. Какие задачи решаются при управлении лифтами? 8. Поясните принцип действия и устройство этажных переключателей. Где они устанавливаются? 9. Приведите типовую схему управления пассажирским лифтом. 10. Перечислите назначение и устройство основных видов блокировок лифтов. 11. Как регулируется скорость лифтов? 12. Когда и для чего применяется групповое управление лифтами?

18 3.6. Управление поточно-транспортными системами и комплексами [2], с. 59…67 В сложных транспортных потоках управление комплексами и перегрузочными устройствами далеко не всегда осуществляется системой автоматического адресования грузов. Кроме того, при автоматизации распределения сыпучих и штучных грузов есть существенные различия. При распределении сыпучих грузов и ограниченном, как правило, количестве точек перегрузки более рациональным является создание комплексной схемы управления. Основа такой схемы – управление перегрузочными узлами и бункерными установками. Бункер как объект автоматизации представляет сложную систему. При управлении бункерными установками приходится решать задачи автоматической загрузки бункеров, контроля уровня материала в бункере (верхний, средний, нижний, страхового запаса), устранения сводообразования, регулирования весовой производительности и т.д. Необходимо изучить схемную реализацию этих задач, конструкции и принципы действия датчиков уровня, простейшие регуляторы весовой производительности. Управление комплексами лучше изучать по конкретной комплексной схеме. Составной частью автоматизированной ПТС при внутризаводском распределении штучных грузов являются участки загрузки-разгрузки конвейеров и технологического оборудования, а также перегрузки с конвейера на конвейер. Изучать управление такими комплексами также нужно по конкретной типовой комплексной схеме. В целом назначение системы управления АТСС любого уровня состоит в оперативном планировании и регулировании грузопотоков, в том числе формировании программ перемещения и хранения грузов, управления транспортными и складскими системами, накопительными устройствами и другим оборудованием, обеспечивающим функционирование АТСС. Структура системы управления АТСС определяется организационным и функциональным принципами. В соответствии с организационным принципом систему управления АТСС можно создавать на уровнях предприятия, цеха, участка, системы, ячейки и модуля. По функциональному принципу системы управления реализуют два уровня: оперативно-диспетчерское управление и координацию взаимодействия технических средств АТСС, а также непосредственное управление техническими средствами АТСС. Типовая структурная схема управления АТСС может быть представлена тремя уровнями: верхний – вычислительный комплекс, обеспечивающий управление всем технологическим процессом; средний – предусмотрен для управления одним законченным комплексом (модулем), например автоматическим складом в составе АТСС участка или це-

19 ха; этот уровень выполняет функции координирования работ автоматических устройств, перегрузочного оборудования, синхронизации работы оборудования и связанных с ним технологических сложных модулей, контроль состояния составляющих частей комплекса; нижний – предусмотрен для непосредственного управления оборудованием (штабелерами, транспортными роботами, путевыми механизмами и др.); технические средства этого уровня – микро ЭВМ, автоматические контроллеры, автоматы с жесткой логикой. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Перечислите задачи, решаемые при автоматизации производственного распределения сыпучих грузов. 2. Назовите и поясните задачи автоматизации бункерных установок. 3. Какие датчики используются для контроля уровня материала в бункерах? 4. Назначение датчиков страхового запаса? Среднего уровня? 5. Поясните принцип действия регулятора весовой производительности бункера. 6. Перечислите задачи, решаемые при автоматизации распределения штучных грузов. 7. По каким параметрам можно вести учет перемещаемых штучных грузов? 8. Как делятся системы управления АТСС по организационному уровню? 9. Перечислите и поясните основные структурные уровни систем управления АТСС.

4.

ЗАДАНИЯ И УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

В соответствии с учебным графиком по данному курсу студент выполняет одну контрольную работу. В работе решается одна из задач, номер которой принимается по предпоследней цифре шифра студента (табл. 1), вариант – по последней цифре (табл. 2- 4). Таблица 1 Предпоследняя цифра шифра 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Номер задачи 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 При выполнении работы необходимо давать техническое обоснование выбора элементов, устройств и систем применительно к заданным условиям. В

20 описании следует отметить преимущества, недостатки и особенности выбранного устройства, взаимосвязь всех элементов системы. Описание поясняется эскизами и схемами. Схемы вычерчиваются с соблюдением действующих ГОСТов на условные обозначения элементов, принцип действия схем должен быть подробно описан. Электрические схемы допускается выполнять на миллиметровке. Данные для выполнения задания берутся в соответствии с прилагаемыми таблицами. Дополнительные данные, необходимые для расчетов и выбора аппаратуры, принимаются самостоятельно с последующим обоснованием их выбора. При выборе технических средств и аппаратуры управления необходимо пользоваться справочными и руководящими материалами по серийному оборудованию. Задание на контрольную работу может выдаваться преподавателем индивидуально. Оно оформляется письменно, включает перечень вопросов, которые предлагаются к решению, и вкладывается в контрольную работу. Темой индивидуального задания может быть: - разработка схемы, выбор аппаратуры управления средствами механизации на рабочем месте студента; - реферат по одной из тем курса, выполненный на основании обзора специальной и периодической литературы; - исследование работы и параметров автоматизированных подъемнотранспортных и накопительных устройств; - разработка фрагментов или программ расчета приводов и схем управления ПТМ на ПЭВМ. В конце работы указывается список использованной литературы. 4.1. Задание и методические указания к задаче № 1 Разработать принципиальную схему автоматического управления конвейерной линией. Схема должна предусматривать автоматический пуск конвейеров линии в функции параметра, указанного в задании, автоматическую остановку линии в аварийном режиме, предупредительную и оперативную сигнализацию. Кроме того, схема должна быть увязана с заданными и эскизно решенными блокировочными устройствами. Завершается работа выбором аппаратуры управления. Данные для выполнения работы приведены в табл. 2. Условия работы – средние, транспортируемый материал на ленточных конвейерах – сыпучий, на подвесных и пластинчатых – штучный.

Таблица 2

14,0

-«-

3

3

20,0

-«-

4

4

7,0

-«-

3

5

24,0

-«-

5

6

28,0

Пластинчатые

3

7

40,0

-«-

4

8

1,7

Подвесные грузонесущие

4

9

2,8

Подвесные толкающие

3

0

4,5

-«-

4

Тип конвейеров линии

Количество конвейеров

2

№ варианта 1 1

Мощность привода каждого конвейера, кВт 2 10,0

Способ пуска линии в функции

3 Ленточные

4 4

5 Скорости

Вспомогательные автоматические устройства

6 Контроль пробуксовки и схода лент Контроль схода и продольного обВремени рыва лент Контроль мест перегрузки и налиСкорости чия груза на конвейере Контроль продольного обрыва и Времени целости ленты Контроль поперечного обрыва ленТока ты и наличия груза на конвейере Контроль целости цепи и мест пеВремени регрузки Скорости (с дополнитель- Контроль мест перегрузки и налиным контролем по времени) чия грузов Контроль целости цепи и наличия Времени грузов Контроль срыва тележек на спуске Скорости и предельного натяжения цепи Контроль сдвоенных тележек и обТока наружения свободного толкателя

Работа должна содержать: 1. Схему грузопотока, обоснование порядка пуска конвейеров. 2. Выбор типа электродвигателя привода, схему его включения и пуска линии. 3. Разработку схем заданных вспомогательных устройств (в виде эскизов) с указанием взаимосвязи со схемой управления. 4. Схему предпусковой предупредительной сигнализации. 5. Принципиальную схему управления линией с учетом всех современных требований и подробным описанием ее действия. 6. Выбор аппаратуры управления в соответствии со схемой (типы пускателей, реле, датчиков, кнопок, сигнальной аппаратуры и т.д.). При выборе реле скорости обосновать место его установки на конвейере. Пуск ленточных и пластинчатых конвейеров линии производится в направлении, обратном направлению грузопотока, с тем, чтобы исключить при последовательном их запуске подачу груза на неработающий конвейер. Для подвесных конвейеров последовательность их запуска не имеет значения, так как они работают в автономном режиме. При выборе типа электродвигателя следует ориентироваться на единую серию общепромышленного назначения 4А. Включение его производится магнитным пускателем, управление которым осуществляет реле времени пуска схемы управления. Схема включения привода должна содержать всю необходимую аппаратуру: автоматический выключатель, реле тепловой защиты, при необходимости токовое реле и др. Пуск всех конвейеров линии производится с выдержкой времени между включениями, контролируемой автоматически. Способ пуска задан. При пуске, например, в функции скорости пускатель первого конвейера включается реле времени, обеспечивающим предпусковую сигнализацию, а все последующие конвейеры – контактами реле скорости, которые контролируют скорость соответствующих конвейеров. Заданные вспомогательные устройства разрабатываются в виде принципиального эскизного решения с увязкой со схемой управления. Если задан, например, контроль пробуксовки конвейерной ленты, то эскизное решение [2], рис.13, включает холостой барабан конвейера, вращающийся от ленты 1, и закрепленный на его оси 3 кулачек 2, взаимодействующий с датчиком ВКП пробуксовки. Контакт ВКП датчика включен в цепь реле пробуксовки РВП. Это реле имеет размыкающий с выдержкой времени контакт в цепи реле контроля движения конвейера РКД. Выдержка времени реле устанавливается несколько больше времени полного оборота кулачка и поступления сигнала от ВКП. Если время оборота кулачка увеличится, что может быть только следствием пробуксовки барабана, контакт РВП разомкнется и сработает система контроля реле РКД цепи управления [2], рис. 9. В цепь реле РКД собираются все блокировки

23 возможных неисправностей и нарушений работы конвейеров. В момент пуска линии до разгона всех конвейеров часть этих блокировок не работает (контроль пробуксовки, контроль скорости и др.) и рабочие контакты их зашунтированы тумблером Рп на пульте управления или размыкающимся с выдержкой времени контактом реле РВПл. Перед запуском конвейеров должна автоматически срабатывать предпусковая предупредительная сигнализация. Обычно запуск линии производится общей пусковой кнопкой КП. При этом пускатель П1 первого конвейера включается не сразу, а с выдержкой времени, устанавливаемой реле времени пуска РВП. Это и есть время на предпусковую сигнализацию. После нажатия кнопки КП, которая блокируется контактом реле РП, включается световая сигнализация (лампы ЛС5) и звуковая (сирена или звонки громкого боя). После включения последнего конвейера (пускатель П3) сирена отключается, а световая сигнализация (световые табло) работает, пока не отключится линия. При разработке принципиальной схемы управления линией нужно объединить все разработанные ранее схемы. Кроме того, в соответствии с требованиями схема должна предусматривать возможность управления конвейерами в ручном режиме (переключатель режима работы УП), а также контроль скорости каждого конвейера линии независимо от способа ее пуска (цепь реле скорости РКС). При выборе аппаратуры управления необходимо пользоваться общей методикой, в соответствии с которой для выбора каждого элемента необходимо знать род тока, напряжение, мощность управления или токовую нагрузку, комбинацию и количество силовых, блокировочных и переключающих контактов. 4.2. Задания и методические указания к задаче № 2 Разработать децентрализованную систему автоматического адресования грузов для транспортно-технологического участка, оборудованного подвесным толкающим конвейером. Данные для выполнения задачи приведены в табл. 3. Таблица 3 Параметры 1

2

3

4

Варианты 5 6

7

8

9

Система Э Ф И Г Э Ф И Г Ф адресования Количество 6 30 40 10 40 60 100 36 60 адресов Способ а б в а б в г б г кодирования Примечание. Системы адресования: Э – электромеханическая; Ф электрическая; И – индуктивная; Г – на герконах.

0 Г 24 б - фото-

24 Варианты способа кодирования: а – по одному адресующему элементу; б – по двум адресующим элементам; в – по трем адресующим элементам; г – двоичное кодирование. Работа должна содержать: 1. Схему расположения элементов системы адресования на трассе конвейера с описанием их назначения и места установки. 2. Определение числа адресующих элементов в соответствии с заданным способом кодирования. 3. Эскизное решение основных узлов системы адресования в их взаимодействии (адресоноситель, приемник адреса, адресователь) с описанием принципа их действия. 4. Принципиальную схему приема адреса и ее описание. 5. Выбор аппаратуры к схеме приема адреса. Схема расположения элементов системы адресования на трассе конвейера должна включать все основные узлы в соответствии с заданием: адресоносители, адресователи, приемники адреса, исполнительные механизмы выходных стрелок, датчики тележек и т.д. Число адресующих элементов зависит от способа кодирования. При позиционном кодировании по одному элементу емкость системы (число адресов) равно числу n элементов информации (А1 = n), так как число элементов, одновременно участвующих в адресовании, равно I (m=I). При кодировании по 2 и 3 адресующим элементам емкость системы А2 определяется как число сочетаний: А2 = С nm =

n(n − 1)(n − 2)...[n − (m − 1)] n! = . 1 ⋅ 2 ⋅ 3...m m!(n − m)!

При двоичном кодировании емкость системы А3 = 2 n − 1.

Эскизное решение основных узлов должно содержать схемы всех узлов системы адресования с учетом их взаимодействия и емкости системы и должно завершаться описанием принципа действия всей системы. Так, для децентрализованных систем адресоноситель представляет собой набор элементов информации в виде адресных штырей [2], рис. 29, размещенных в корпусе на расстоянии друг от друга по вертикали 16-20 мм (габарит приемного датчика). На концах адресных штырей могут быть ролики (контактное считывание адреса в электромеханических системах), постоянные магниты (системы на герконах), металлические пластины (индуктивные системы). Адресные штыри могут занимать нерабочее (поз.I) и рабочее (поз.II) положение. При этом меняется расстояние от элемента информации до датчика приемника адреса на величину 12-15 мм, и датчик при положении I штыря на

25 него не реагирует. Положение адресного штыря в поз. I и II фиксируется. При этом для контактного считывания используется жесткая фиксация, для бесконтактного – подпружиненная шариковая. В фотоэлектрических системах [2], рис. 33, роль адресоносителя выполняет перфокарта, адрес следования на которой записан комбинацией отверстий. Адрес рабочего места – комбинация расположения датчиков приемника адреса, в качестве которых используются фотодатчики (фотодиоды, фотосопротивления). Датчики приемника адреса включены на вход схемы совпадения адреса пульта управления рабочим местом. Схема совпадения и управления показана на рис. 23[2], в ней исполнительное реле Р1 включает электромагнит ЭМ привода пера стрелки при замыкании всех последовательно включенных датчиков ВК1…ВК4, составляющих адрес. В общем случае она должна обеспечивать: - возможность смены адреса рабочего места (тумблеры Т1…Т4); - срабатывание привода только при вызове требуемого груза (кнопка В и реле Р2); - возврат схемы в исходное положение (датчик тележки ДВП на сходе со стрелки); - ручное управление стрелкой (кнопка Руч.). Схема приема адреса в двоичном коде дана на рис. 31 [2]. При этом реализация логической схемы «нет» может осуществляться как релейноконтактной, так и бесконтактной аппаратурой. Необходимо также описать, как осуществляется адресование (установка адреса на адресоносителе). Методика выбора аппаратуры дана в задаче № 1. В работе необходимо выбрать основные аппараты к схеме приема адреса в позиционной системе кодирования: датчики ВК1…ВК4 в соответствии с заданной системой адресования; привод стрелки ЭМ; реле Р1; датчик ДВП. 4.3. Задание и методические указания к задаче № 3 Выбрать и проверить электродвигатель механизма подъема автоматизированного крана, разработать принципиальную схему управления краном и схему заданного блокировочного устройства. Тип крана – мостовой, крюковой, для неметаллургического производства, число приводов – 1. Исходные данные по вариантам приведены в табл. 4.

Таблица 4 Параметры Масса номинального груза, кг Режим работы механизма Заданная скорость подъема, м/с КПД механизма подъема Тип системы управления приводом Способ управления краном Число команд Тип устройства безопасной эксплуатации

Варианты 5 6

1

2

3

4

7

8

9

1000

1250

2000

2500

3200

6М

5М

4М

3М

0,8

0,63

0,5

0,92

0,9

0,88

0

4000

5000

6300

8000

10000

4М

3М

6М

5М

4М

3М

0,25

0,125

0,1

0,25

0,125

0,1

0,08

0,86

0,85

0,84

0,87

0,84

0,83

0,82

Выбор по программе расчета Следящая система 3 4 Ограничители конечных положений механизмов

Телеуправление 6 3 Ограничитель грузоподъемности

4 5 Защита от опасного сближения кранов

Радиоуправление 6 8 Противоугонное

10 12 Блокировка обрыва контактных проводов

Работа должна содержать: 1. Результаты расчета и выбора электропривода на ЭВМ по типовой программе. 2. Результаты тепловой проверки электродвигателя на ЭВМ. 3. Блок-схему и описание способа управления краном. 4. Выбор способа кодирования команд и схему дешифратора. 5. Выбор аппаратуры к схемам управления. 6. Схему и описание заданного блокировочного устройства. Расчет и выбор электродвигателя проводятся на ПЭВМ по программе ВНИИПТМАШ «САПР механизмов мостовых кранов». В результате машинного расчета по заданным параметрам с принтера машины выдаются три таблицы: - параметры электродвигателя и системы управления; - определение требуемой расчетной мощности; - результаты тепловой проверки; если условие не выполняется (требуемое число включений в час меньше допустимого), необходима корректировка выбора типа или типоразмера электродвигателя. Блок-схема способа управления краном зависит от заданного типа системы управления. Это может быть следящая система, теле- или радиоуправление. При дистанционном управлении с использованием следящей системы силовой контроллер в кабине крана снабжен микроприводом, управление которым производится с помощью балансного реле; это реле включено в диагональ моста, образованного реостатами управления и исполнительного механизма (на контроллере). Число ступеней реостата управления равно числу фиксированных положений контроллера, каждому его положению соответствует одна команда управления [3], рис. 3. При телемеханическом управлении кранами используется временное разделение сигналов с помощью двух синхронно вращающихся распределителей. При числе команд более 4-х команды кодируются. При этом требуется дешифратор команд [3], рис. 4. Для радиоуправления кранами получили распространение системы с частотным разделением сигналов. Поскольку для передачи команд используется не более 4-х сигнальных частот, они кодируются, причем при числе команд более 6 используется двоичное кодирование. Для расшифровки команд в этом случае разрабатывается логическая матрица на диодах [3], рис. 20. При разработке заданного устройства безопасной эксплуатации дается его эскизное решение (место установки на кране, используемые датчики и др.) и принципиальная схема с описанием ее работы.

28 СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ .......................................................................................................................................................3 1.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ .........................................................................................3

2.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................................................................................................8

3.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ...................................................8

4.

ЗАДАНИЯ И УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ..................................19

Редактор А.В.Алехина Сводный темплан 2005 г. Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97 Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.07.953.П.005641.11.03 от 21.11.2003 г.

Подписано в печать .05.2005. Б. кн.-журн. П.л. 1,75. Б.л. 0,875. Тираж 100. Заказ

Формат 60х84 1/16 Изд-во СЗТУ.

Северо-Западный государственный заочный технический университет Издательство СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5