Введение к работе
Актуальность проблеми. Одной из важнейших задач, стоящих перед отечественным промышленным комплексом, является широкая автоматизация процессов за счет внедрения невестах достижений в области средств автоматического управления, обладающих высокой надежностью и экономичностью. При этом особое значение иуе-эт сокращение их сроков проектирования.
В настоящее время управление приводами технологического зборудования осуществляется различными средствами: электронными, з том числе и микропроцессорными, электромеханическими, гидрав-тичеокиш и пневматическими. Значительную долю используемых систем управления составляют электронные и электромеханические системы. Однако, влияние на их работу эксплуатационных уоловий, характеризующихся наличием электромагнитных и радиационных полей, шбрационными и ударными нагрузками, высокими температурит, шажноотью и запыленностью окружающей среды, а также трудности, івязаннне с использованием электрических систем управления в по-:аровзршзоопасных и других экстремальных условиях, - снижают эффективность их применения для управления приводами технологичос-:ого оборудования.
Именно в таких условиях становится целесообразным и эффек-ивным применение средств пневмоавтоматики, особенно аппаратуры изкого давления - струйной техники. Ее характерными особенностей являютоя: неподверженность воздействию специфических уоло-ий окружающей среды, незначительная.стоимость, малые'габариты, озможность использования печатного монтажа, относительно высо-ое быстродействие (до 2000 Гц) и широкие логические возмохнос-и отруйних дискретних элементов. Благодаря этому, на базе струй-
ііоИ ішотшатики могут строиться системы управления отбнкьмп, иромышеннимк роботами її другкм технологическим оборудованием.
Слодуат отметить, что б настоящее время создан большой комплекс струйных средств автоматического управления привода-і-гп технологического оборудования. Это - логические, -олс-м'-нти к ышпнке устройства струйной автоматики, злекенти нонтада и jcoii-огрудгипы, ксточіпікн питания к ряд других устройств, Достаточно разриоотанн методы синтеза одноконталтних и мпогоконтактиых с .тем управления, когорш могут Сыть пепользепанн для автомати-.-.ірованного проектирования. Наиболее удобнш является агрегат-'о-модулъный подход. Однако, в большинстве случаев, методы ориентированы на определенный элементный базис к но могуЧ быть ие-посредотвенно асдользованы при синтезе струйных пневматических систем управления.
Таким образом, актуальным является разработка методологического обеспечения автоматизированного проектирования струйных систем циклового управления на базе агрегатно-модульного . принципа их построения.
Поль и задаэд исследования. Целью настоящей paooiu является сокращение трудоемкости и сроков проектирования струі.нлх систем циклового управления за счет создания автоматизированного агрегатно-модульного метода проектирования.
Достижение указанной целя обеспечивается:
Разработкой математического и алгоритмического обеспечения синтеза струйных систем управления приводами технологического оборудования, работающего по циклу, включающему альтернативную и параллельную работу исполнителвшос механизмов.
Организацией ин^ормационноемкого ввода в <Щ дан mix
о работе иополпит'эльша механизмов.
- Разработкой методи ли шлюлнония разводки комму таммЛМ&/-Т'
плат струйных модулей, позволявшей перейти к сборне .-л'г\>и угг-
рпплашш из унифицированних модулей.
Мого ли исследования. Ллл синтеза основных блокуй -рссктсі-руомоЙ схеми системи управления использовалась обшня vow-, ли п&-реклпчатолышх схем (прикладная математическая логика, те<-;М цифрових автомагов). Проектирование рааводки струйных модулем, используемих при сборке схем, выполнялось на основе, положенії:' теории множеств и теории градов. С использованием высокочастотно:! регистрирующей аппаратуры проводились экспериментальные ие-елвидтания:
для определения нагрузочной способности выбранных базо-иа плементон - функциональных элементов струйных модулей типа 7Г2ІЯ;
для определения влияния форм» коммутационных каналов на шетоту пропускаемого сигната.
Научная новизна работа заключается:
в математическом и алгоритмическом обеспечении проекти-ювания систем управления приводами технологического оборудовали)!, включавших формирелатсль тактовых импульсов (предстаяляюцяй oooh попочки элементов П-Ніі И), командоэадаюкее устройство предстаплдацре собо!! устройство памяти .из накопителя тактовых игналотз, в котором за какдни элементом памяти следует схема сюмношеняя пигнатов) и логический преобразователь из элементов
р форме ввода в UBM-описания графа состояний (работа ис-олнительннх механизмов) в виде прямоугольно!», матрицы, п которой згрне дпа стг\т'/;г: всех от&ок опис'грг».';? начальну?'; и к-^ннчнуг
вершины переходов, третий столбец - внешние .управляющие сигналы, остальные - происходящие во время переходов изменения состояний исполнительных механизмов,
Драктрческая ценность работы заключается:
в программной реализации полученных алгоритмов синтеза блоков проектируемой схемы, позволившей выполнить синтез сиоте-ыа управления (СУ) ПР МП-Ы;
в методике выполнения разводки коммутационных плат отруйних модулей, позволившей осуществить сборку блоков СУ ПР MD-II из унифицированных модулей.
Реализация работы. Предлагаемая методология синтеза струйных систем циклового управления приводами технологического оборудования реализована в. рамках научно-исследовательской работы J6 66-І/Б: "Учебная система автоматизированного проектирования роботизирующих устройств для технологических комплексов" (задание. О. 80.03. 21А). На ее основе в БГСКТБ ИГО (г.Волжский) создана система управления для ПР Ш-ІІ на базе струйных модулей тепа СТ22І. Эффективность.созданной системы достигается за счет выбора наименее энергоемкой элементной базы, за счет сокращения сроков ее проектирования и создания.
Апробация работы.' Основные положения диссертационной работы докладывались:
- на зональной конференции "Проектирование и эксплуатация
промышленных гидроприводов и систем гидропневмоавтоматики"
(г.Пенза, 1986г.);
- на международной конференции по пневматическим и гид
равлическим устройствам и оиотеыам управления "Яблонна - 86"
(г.Москва, 1986г.);
- на заседаниях кафедры гидропнввмоавтоматики и гидропри-юда Московского отанконнотрудаятального инотитута {г.Москва, :987г., 1990г.1).
Публикации, По результатам выполненных исследований опубліковано пять печатних работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,
:етырзх глав, основных, выводов, спиока литературы и приложения,
'абота содержит 75 страниц машинописного текста, риоуяка,
таблиц.