Автоматизация линии раздачи кормов в свинарнике (стр. 2 из 5)
- концевые выключатели в конце и начале кормушек, для контроля положения кормораздатчика;
- суточное реле времени, функцию которого будет выполнять котроллер, для реализации включения линии по расписанию.
На основании вышеизложенного, составляем алгоритм управления, при этом примем следующие обозначения:
X1 – привод питателя картофеля;
X2 – привод питателя концкормов;
Х3 – привод насоса обрата;
X4 – привод мешалки раздатчика;
X5 – привод кормораздатчика (раздача);
X6 – привод выгрузного устройства 1
X7 – привод выгрузного устройства2;
X8 – привод кормораздатчика (обратный ход);
z’с– контакт суточного реле времени;
Z2 –реле времени (смешивание);
z'2 – контакт реле времени Z2;
Z3 –реле времени (реверс кормораздатчика);
z'3 – контакт реле времени Z3;
b1 – датчик уровня питателя картофеля;
b2 – датчик уровня питателя концкормов;
b3 – датчик уровня емкости для обрата;
b4 – датчик уровня смесителя;
b5 – концевик, срабатывающий при положении кормораздатчика под питателем;
b6 – концевик (начало кормушек);
b7 – концевик (конец кормушек).
Лини работает циклически по срабатыванию контакта суточного реле времени z'c. При наличии картофеля в питателе (сработал b1), концкормов (сработал b2) и обрата в емкости (сработал b3) включается Х4, Х1, Х2, Х3. Так же включается Z2, которое отсчитывает время смешивания. После заполнения смесителя срабатывает b4, отключается Х1, Х2, Х3 и включается Х5. Начинается движение кормораздатчик. После завершения смешивания срабатывает z’2 и отключается Х4. После достижения кормораздатчиком начала кормушек срабатывает b6 и включаются Х6 и Х7. При достижении кормораздатчиком конца кормушек срабатывает b7, отключается Х5 и с задержкой времени z’3 включается Х8, который отключается после срабатывания b5.
На основании всего вышеизложенного составляем схему алгоритма управления технологическим процессом.
Рисунок 4.1 – Алгоритм управления
Вывод: Алгоритм реализуем, так как суммарное весовое состояние равно нулю. Схем управления реализуема без дополнительных элементов, так как в тактах алгоритма включения нет повторяющихся весовых состояний.
5. Разработка структуры управления в автоматическом режиме работы оборудования
Разработку начинаем с составления структурной формулы. Для этого воспользуемся таблицами частных включений исполнительных механизмов. В нее входят: само исполнительное устройство, контакты командного аппарата, включающего исполнительный механизм, и контакты аппаратов, срабатывающих и обеспечивающих выполнение всех условий, предъявляемых к данной технологической линии.
Структурная схема исполнительного элемента Х1
Таблиц 5.1 – Таблица частных включений ИЭ Х1
| Э | Вес Э | Такты | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |||
| x1 | 1 | - | - | - | - | + | + | + | + | + | + | - | - | |
| b1 | 2 | + | + | + | + | + | - | - | - | - | - | - | - | |
| b2 | 4 | - | + | + | + | + | + | - | - | - | - | - | - | |
| b3 | 8 | - | - | + | + | + | + | + | - | - | - | - | - | |
| z’c | 16 | - | - | - | + | + | + | + | + | - | - | - | - | |
| b4 | 32 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | + | + | - | |
| Весовое состояние | 2 | 6 | 14 | 30 | 31 | 29 | 25 | 17 | 1 | 33 | 32 | 0 | ||
Из анализа весового состояния видно, что схему можно реализовать без дополнительных элементов.
Из структурной теории релейных устройств известна следующая структурная формула для определения первоначальной структуры элемента Х:
,где fср(х) − логическое произведение контактов элементов в такте отпускания, обеспечивающих замкнутую цепь элемента, для которого определяется структурная формула(контакт элемента в fср не входит).
fотп(х) − логическое произведение контактов элементов в такте отпускания, обеспечивающих замкнутую цепь элемента, для которого определяется структурная формула (контакт элемента в fотп не входит).
.Используя закон де Моргана преобразуем полученное выражение.
.Для упрощения первоначальных структурных формул элемента можно воспользоваться таблицей покрытий. Она позволяет исключить из первоначальной структурной формулы лишние слагаемые, которые либо не реализуют какие-либо такты или реализуют их с помощью дополнительных слагаемых структурной формулы.
Таблица 5.2 – Таблица покрытий ИЭ Х1
| № | Цепь | Такты | |||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 1 |  | X | X | – | – | – | – |
| 2 |  | – | X | – | – | – | – |
| 3 |  | – | X | X | X | – | – |
| 4 |  | – | X | X | X | – | – |
| 5 |  | – | X | X | X | X | – |
| 6 |  | – | X | X | X | X | X |
. 
Рисунок 5.1 – Структурная схема управления ИЭ Х1
Проводим аналогичные операции и расчеты для остальных элементов. Структурные формулы и схемы включения для этих элементов сведем в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 - Структурные формулы и схемы включения
| Элемент | Структурная формула | Схема включения |
| X2 |  |  |
| X3 |  |  |
| X4 |  |  |
| X5 |  |  |
| X6 |  |  |
| X7 |  |  |
| X8 |  |  |
| Z2 |  |  |
| Z3 |  |  |
На основании полученных частных структурных схем всех элементов составим полную структурную схему управления технологическим процессом. При ее составлении произведем минимизацию схемы управления.
Рисунок 5.2 – Полная структурная схема управления технологическим процессом
Так как управление технологической линией осуществляется контроллером, произведем разработку программы управления.
Приведем пример представления принципиальной схемы ИЭ, выраженной во включении X1, X2, X3.
Составим таблицу входов выходов для программы управления элементами X1, X2, X3.:
Таблица 5.4 – Таблица входов выходов для программы управления элементом X1, X2, X3.
| вход | сигнал | выход | сигнал |
| I 01 | Датчик уровня b3 | O 01 | K1(привод питателя картофеля) |
| I 02 | Датчик уровня b1 | O 02 | K2(привод питателя концкормов) |
| I 03 | Датчик уровня b2 | O 03 | K3(привод насоса обрата) |
| I 04 | Датчик уровня b4 |
