Синтез бесконтактных управляющих логических устройств на основе релейно-контактных схем и циклограмм

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ  ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт  цветных металлов и материаловедения

Кафедра автоматизации производственных процессов 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ РАБОТА 
 
 
 
 

Пояснительная записка 
 
 
 
 
 
 

Руководитель                                                        В.П. Тихонов 
 

Студент  МФ 07-09                         
 
 
 

Красноярск 2010

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ  ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт  цветных металлов и материаловедения

Кафедра автоматизации производственных процессов 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ

на  курсовую работу 

1 Тема  курсовой работы: 

Синтез  бесконтактных управляющих логических устройств на основе релейно-контактных схем и циклограмм 

2 Исходные  данные:

Электрическая схема управления механизмом участка  изготовления асбостальных листов [1], стр. 136, рисунок 76. Вариант 7 
 
 
 
 
 

Дата  выдачи задания         “___”  __________  201__г.

Срок сдачи работы           “___ ” __________  201__г 
 
 

Руководитель  курсовой работы                                   В.П. Тихонов 
 

Студент  МФ 07-09                   Е.С. Слепенков 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................................................................3

   1 Синтез бесконтактных управляющих логических устройств на основе релейно-контактных схем............................................................................................6

      1.1 Характеристика релейно-контактной схемы.................................................6

      1.2 Составление структурных формул по релейно-контактной схеме...........10

      1.3 Построение бесконтактного управляющего логического

устройства  по релейно–контактной схеме..........................................................13

   2 Синтез бесконтактных управляющих логических устройств на основе циклограмм.................................................................................................................15

      2.1 Составление структурных формул по циклограммам...............................15

        2.2 Построение схем.............................................................................................19

Заключение.................................................................................................................20

Список использованных источников.......................................................................21 

           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     Основным  средством технического прогресса, которое призвано обеспечить дальнейший рост производительности труда, является автоматизация производства. Многие современные технологические процессы, при которых обработка материалов происходит с высокими скоростями, при повышенных температурах и давлениях  и с использованием разных видов  энергии, без автоматизации вообще не могут быть реализованы. Повсеместно  автоматические системы управления технологическими процессами и комплексами  обеспечивают высокую технико-экономическую  эффективность.

     Автоматизация производства в современных условиях обеспечивает дальнейшую интенсификацию процессов, снижение расходов сырья, материалов, энергии, увеличения выхода годного, улучшение  качества продукции, а также повышает культуру производства в целом.

Для решения  задачи управления необходимо иметь  следующие устройства или приборы: обеспечивающие получение в том  или ином виде информации о задачах  управления и о состоянии выходных величин объекта управления (измерительные  и задающие устройства); производящие анализ полученной информации, на основании  которого выдают сигналы о необходимом  изменении управляющих воздействий (устройства обработки информации); выполняющие усиление полученных сигналов и исполнение команд (усилительные и исполнительные устройства).

     Совокупность  всех технических средств, обеспечивающих выполнение заданной задачи управления объектом, называется управляющим устройством. При изучении процесса управления приходится рассматривать совместную работу управляющего устройства и объекта управления, так как они взаимосвязаны  и определенным образом влияют друг на друга. Объект управления в комплексе  с управляющим устройством образуют систему управления.

     Для создания автоматических систем управления применяются различные технические  средства автоматики: контрольно-измерительная  аппаратура, разнообразные датчики, усилительные и исполнительные устройства. Вместе с тем следует отметить, что, несмотря на разнообразие технологических  процессов и задач управления, более эффективной оказалась  концепция универсальных регуляторов  и приборов, которые можно использовать для управления самыми различными процессами.

     Агрегатный  принцип построения при унификации входных и выходных сигналов различной  физической природы обеспечивает возможность  создания различных по сложности  и назначению автоматических систем из относительно небольшого числа стандартных  блоков. В настоящее время при  проектировании систем управления решение  задач информационного, энергетического  и конструктивного сопряжений отдельных  блоков и элементов осуществляется на основе Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).

Внедрение автоматизации в экономическом  плане позволяет:

решить  основную задачу повышения производительности труда;

сократить численность персонала;

уменьшить не производительные расходы сырья, материалов  
и энергии;

повысить  качество продукции.

     Социальный  эффект автоматизации заключается  в том, что улучшаются условия  труда, создаются условия для  повышения квалификации труда и  кадров, возникают объективные условия  для совершенствования технологических  процессов и оборудования.

При разработке и проектировании автоматических систем регулирования и автоматизированных систем управления технологическими процессами применяют разнообразные технические  средства автоматизации, которые существенно  влияют на общую стоимость, надежность систем автоматизации.

     Таким образом в данном курсовом проекте  осуществляется модернизация релейно-контактных схем путем замены на бесконтактно логическое устройство, построенное  на основе логических элементов цифровых интегральных микросхем. Использование  цифровых интегральных микросхем при  построении бесконтактных логических устройств позволяет:

1) повысить  надежность системы автоматизации;

2) снизить  ее стоимость;

3) снизить  затраты на обслуживание системы;

4) повысить  быстродействие системы. 
 
 
 
 
 

      1 Синтез бесконтактных управляющих логических устройств на основе релейно-контактных схем

      1.1 Характеристика  релейно-контактной схемы

     Автоматическая  линия по изготовлению деталей из стальной пластины, покрытой с двух сторон асбестовой бумагой, имеет заготовительный участок, производящий перфорированные асбостальные листы. Стальная лента, разматываемая из рулона, проходит через перфорационный пресс-автомат и покрывается с двух сторон двумя слоями асбестовой бумаги, спрессованной на вальцах.

     На  рисунке 1 изображена кинематическая схема участка изготовления асбостальных листов. 

      Рисунок 1 – Кинематическая схема участка  изготовления асбостальных листов, где:

      1 – тележка разматывателя рулона; 2 – рулон; 3 – ролики; 4 – регулирующий  ролик; 5 – пресс; 6 – командоаппарат; 7 – рулоны бумаги; 8 – пневматический  пресс; 9 – вальцы; 10 – пресс-ножницы; 11 – командоаппарат; 12 – транспортер 

     Весь  процесс изготовления асбостальных листов является непрерывным и управляется электрической схемой (рисунок  2), которая позволяет осуществить наладочный режим каждого механизма, одиночные ходы прессов, вальцов и ножниц, а также автоматическую работу всего участка. Ниже рисунок 1 и 2 рассматриваются совместно.

Рисунок 2 – Электрическая схема управления механизмами участка изготовления асбостальных листов 

     На  рисунке 1 двигатели М4, М5, Мб и М7 включаются нереверсивными магнитными пускателями и непрерывно вращаются; указанные магнитные пускатели на схеме не изображены.

     Двигатели Ml, М2 и МЗ включаются и выключаются в процессе работы механизмов автоматического участка в соответствии с требованиями технологического процесса. Поэтому узлы их схемы включены в общую схему управления участком. Двигатель Ml включается контактом К1 (рисунок 2). Двигатель М2 реверсируется контактами К2 и КЗ; МЗ — контактами К4 и К5.

     Режимы  работы при соответствующих положениях переключателей (ключей) * УП1 и УП2 даны в таблице 1 

Таблица 1 – Режимы работы в зависимости  от положения переключателя

 

     Так как режимы «одиночный ход» и «наладка»  рассматривались подробно ранее, рассмотрим работу агрегатов только в автоматическом режиме. Две следящие системы (на рисунке 2 не показаны) позволяют осуществлять регулирование величины петли как между прессом 5 (см. рисунок 1) и разматывателем рулона 1, так и между вальцами 9 и прессами. Эти системы широко применяются для регулирования петли в непрерывных прокатных станах.

     В качестве приводов на участке используются семь асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором Ml—М7: двигатель Ml осуществляет вращение разматывателя; М2 — подъем тележки; МЗ — передвижение тележки; М4 — вращение кривошипного вала пресса; М5 — вращение вальцев; Мб — вращение кривошипного вала ножниц и М7 — перемещение транспортера.