книги / Электрические аппараты автоматического управления

и на выходе появится напряжение + £ . Если хотя бы на одном входе будет отсутствовать положительный сигнал, то через со­ ответствующий вентиль потечет ток, что вызовет падение напря­ жения на R, и на выходе напряжение будет низким.

Собирательные схемы выполняют операцию логического сло­ жения— дизъюнкцию. Символ операции — слово «ИЛИ», обоз­ начением служит знак «V».

Собирательная схема с двумя входами действует так:

ОV 0= 0 0 V 1= 1 1V 0 = 1 1 V 1= 1

На выходе собирательной схемы напряжение будет равно еди­ нице, если хотя бы на одном входе ее напряжение будет равно единице, т. е. напряжение на выходе будет равно единице, если «ИЛИ» на первом входе, «ИЛИ» на втором и т. д.

На рис. 9.58 изображены: а — работа собирательной схемы, б — функциональная схема, в — ее контактный эквивалент, г — собирательная схема на полупроводниковых диодах, которая представляет собой многополюсник с любым числом входов и одним выходом, д — собирательная схема на магнитном усили­ теле ТУМ-А1 -1 1 . На выходе этих схем будет напряжение, равное

Индикаторы источника тока, имеющего наибольшее значение напряжения (ИБН), являются элементами логического действия более сложными, чем были рассмотрены выше. При решении задачи выбора источника тока, имеющего в данный момент наи­ большее напряжение, может быть применена схема рис. 9.61. Состоит она из двух диодов, двух реле и катодного сопротивления.

Реле имеют сигнальную лампу. Если внутреннее сопротивление

ник которого имеет в данный момент наибольшее напряжение. Этим и пользуются при определении названного источника.

В обмотке второго реле ток не проходит, так как падение на­ пряжения на катодном сопротивлении RK больше напряжения источника, питающего реле.

Индикаторы источника тока, имеющего наименьшее значение напряжения (ИА/VH), можно получить, если в схеме (рис. 9.61) диоды и реле включить параллельно относительно источников тока.

Всхеме (рис. 9.62) через обмотку реле, которое подключено

кисточнику, имеющему наименьшее напряжение, ток не проте­ кает, лампа не горит, а значит, это будет источник тока, имеющий

наименьшее напряжение.

Индикатор источника тока, напряжение которого отличается от заданного значения на наименьшую величину (ИЗН) (рис. 9.63), состоит из индикатора источника наименьшего напряжения, на вход которого подаются разности напряжений всех источни­ ков, и заданного U. Схема определяет источник, напряжение которого отличается на наименьшую величину от заданного

Если в этой схеме применить индикатор источника тока наибольшего напряжения, то она будет определять тот источник то­ ка, напряжение которого отличается на наибольшую от заДа«- ного величину.

9.6.2.Конструкции ЭЛД

Внастоящее время имеются различные конструкции элемен­ тов логического действия: на полупроводниковых диодах, трио­ дах и магнитных элементах. Однако в схемах автоматического управления преимущественное распространение получили маг­ нитные логические элементы (ЭЛМ).

Магнитные логические элементы серии ЭЛМ предназначены для работы в электрических схемах автоматического управления в качестве промежуточных элементов, выполняющих различные операции для получения нужной программы управления испол­ нительным органом.

Логические элементы выполняют только такие операции, ре­ зультатом которых являются выходные сигналы «да» или «нет». Они не могут передавать изменений амплитуды какой-либо ве­ личины, соединять или разрывать электрические цепи. Выходные сигналы этих элементов не могут быть модулированы каким-ни­ будь входным сигналом. Магнитные логические элементы могут заменять контактные реле только при выполнении ими логических функций. Магнитные логические элементы применяются в боль­ шинстве случаев для сигнализации, блокировки, автоматического и программного управления в автоматических схемах управле­ ния, для автоматического управления сверлильными, расточными, фрезерными, токарными, шлифовальными станками, автоматиче­ скими линиями, непрерывными станками холодной прокатки, конвейерами, программного управления механизмами реверсив­ ных обжимных станков, автоматического управления доменными и сталеплавильными процессами и др.

Из ЭЛМ можно создать стандартные блоки, выполняющие определенные логические операции.

В табл. 9.12 приведен перечень основных логических функций, выполняемых ЭЛМ.

Табл. 9.12. Функции, выполняемые ЭЛМ

II

2ИЛИ

3НЕ

4ПАМЯТЬ ЗАДЕРЖ КА

Элемент «И» имеет несколько входов и один выход.

Элемент «ИЛИ» также имеет несколько входов и один выход. Элемент «НЕ» (НЕТ) имеет один вход и один выход. Элемент «Память» имеет два входа и характеризуется тем,

что при подаче сигнала на первый вход появляется сигнал на выходе и остается там после снятия сигнала с этого входа. Для снятия сигнала с выхода необходимо подать хотя бы кратко­ временно сигнал на второй вход. Таким образом, «Память» ЭЛМ является эквивалентом поляризованного реле и реле с самобло­ кировкой. На рис. 9.64 представлены: а — функциональная схема ЭЛД «Память», и б — его релейный эквивалент.

Элемент «Задержка», именуемый иногда элементом «Время», может иметь различные исполнения, аналогичные выдержке вре­ мени на включение, т. е. когда сигнал на выходе появляется с определенной задержкой после подачи сигнала на вход, но сни­ мается одновременно со снятием сигнала на выходе. Может быть и так, что сигнал появляется без запаздывания, а снимается с не­ которым запозданием, что имеет место при наличии выдержки времени на отключение.

ЭЛМ «Задержка» имеет основное исполнение, соответствую­ щее реле с выдержкой времени при включении. Выдержка на от­ ключение получается на основном элементе «Задержка» с добав­ лением элемента «НЕ» (НЕТ).

Функциональная схема ЭЛМ «Задержка» представлена на рис. 9.65, где показан элемент задержки на включение. Элемент может иметь несколько входов с различным временем задержки.

Магнитные логические элементы работают по принципу быст­ родействующих магнитных усилителей (см. рис. 9.27), их сердеч­ ники имеют форму тороида и выполняются из пермалоя, который имеет петлю гистерезиса, близкую к прямоугольной (см. рис. 9.28).

Для создания систем управления, кроме ЭЛМ, необходимо иметь входные и выходные устройства. Входные устройства включают в себя датчики сигналов и входные трансформаторы.

Датчики сигналов — это кнопки или путевые выключатели и переключатели, контактные и бесконтактные. Выходные устрой­

ства включают в себя исполнительные органы и усилители. Исполнительными органами чаще всего служат контакторы.

Типы магнитных логических элементов приведены в табл. 9.13. Элементы типа ЭЛМ-13, ЭЛМ-23; ЭЛМ-31/03 имеют две мо­

дификации, отличающиеся быстродействием.

Первая модификация, обозначаемая ЭЛМн (нормальная), имеет скорость переключения порядка 1—1,5 периода на элемент и может не реагировать на сигнал, длительность которого не превышает одного однополупериодного импульса.

Табл. 9.13. Магнитные логические элементы

Вторая модификация, обозначаемая ЭЛМб (быстродействую­ щая), имеет скорость переключения порядка 0,5 периода на эле­ мент.

Элемент ЭЛМб имеет в среднем на один вентиль больше, чем ЭЛМн, и допускает меньшие колебания напряжения питания в сторону уменьшения или теряет при этом быстродействие. Для всех логических схем управления следует применять ЭЛМн, так как они более надежны, а их небыстродействие является по­ ложительным свойством, например, при кратковременных им­ пульсах помехи.

ЭЛМб следует применять только в тех случаях, когда в логи­ ческой схеме управления нужно, чтобы через цепочку элементов проходил один импульс без искажения с задержкой на такт после каждого логического элемента. Это бывает нужным, например,

при составлении на логических элементах какой-либо вычисли­ тельной схемы: счетчиков, сумматоров и т. д.

Логический повторитель (рис. 9.66) не выполняет никаких логических функций и предназначен только для задержки на такт (полупериод) выходного сигнала. Каждый логический элемент заключен в коробку из пластмассы. Все детали элемента (сердеч­ ник, полупроводниковые диоды и сопротивления) после монтажа заливаются компаундной массой.

Элементы имеют такие обозначения. ЭЛМ — элементы логические магнитные.

Первая цифра обозначает функции согласно табл. 9.14, вто­ рая — количество входов элемента.

А — дополнительные входы. Б — входной трансформатор.

Т — трансформатор питания. Предыдущая цифра, например 1 0 0 , обозначает количество элементов, которое может питать трансформатор.

Д— делитель напряжения.

П— приставка к ЭЛМб, ЭЛМ-23, ЭЛМ-51.

Элементы типа ЭЛМ-13, ЭЛМ-12/31, ЭЛМ-23, ЭЛМ-31/03, ЭЛМ-43 состоят из тороидального сердечника, диодов и сопро­ тивлений. Элементы типа ЭЛМ-АЗ, ЭЛМ-Д, ЭЛМ-УС, ЭЛМ-П4 сердечника не имеют. Элементы типа ЭЛМ-51 имеют два сердеч­ ника и помещаются в пластмассовую коробку по объему в два раза большую. Все элементы имеют германиевые плоскостные диоды типа Д7Г

В настоящее время промышленностью выпускаются элементы логического действия серии ЭЛМ-400. Работают они при частоте тока 400 гц, что резко сокращает их габариты, вес и стоимость,