Задачи_2014
.pdf
Київ - 2014
Задача №15
1 |
|
5 |
|
|
|
2 |
|
|
3
4
Объект автоматизации: Система реабилитационной разработки суставов.
Система предназначена для разрабатывания суставов руки, например, после полученной травмы, длительного неподвижного лечения, после операции. Система состоит из четырёх пневматических приводов: 1 – привод плечевого сустава, 2 – привод локтевого сустава, 3 – привод кисти руки, 4 – привод пальцев руки. Подъём плечевого сустава и сжатие пальцев (приводы 1 и 4) контролируются по давлению, для привода одностороннего действия 4 применено моностабильное управление. Управляющие клапаны, расположенные вне манипулятора, соединены с линиями питания приводов 5. Программа тренировки включает в себя чередующиеся действия и паузы. Сначала – сжатие за 2 секунды и быстрое разжатие пальцев руки, затем прямое (за 3 секунды) и быстрое возвратное движение кисти руки, отдых – 3 секунды. Далее приводы сгибают за 5 секунд и быстро разгибают локтевой сустав, выполняют поднятие за 2 секунды и быстрое опускание руки, отдых – 5 секунд. В зависимости от рекомендаций врача выбирается количество и скорость движений, длительность пауз. Контроль времени пауз выполняется при помощи реле времени (электрического или пневматического) или таймера.
30
Київ - 2014
Задача 15.а. Составить пневматическую схему системы управления приводами разработки локтевого и плечевого суставов (используются приводы 1 и 2), учитывающую работу в общем цикле с приводами 3 и 4. Обеспечить выполнение пауз в соответствии с программой тренировки. Подъем плечевого сустава контролируется по усилию (давление 3,5 бар). Контроль закрепления тренажера на пациенте имитировать сигналом кнопки. Включение системы в режим длительного цикла осуществляется нажатием кнопки с фиксатором S1. После выключения кнопки S1 система дорабатывает текущий цикл до конца и останавливается.
Задача 15.б. Составить электропневматическую схему системы управления приводами разработки локтевого и плечевого суставов (используются приводы 1 и 2), учитывающую работу в общем цикле с приводами 3 и 4. Обеспечить выполнение пауз в соответствии с программой тренировки. Подъем плечевого сустава контролируется по усилию (давление 3,5 бар). Контроль закрепления тренажера на пациенте имитировать сигналом емкостного датчика. Включение системы в режим длительного цикла осуществляется нажатием кнопки с фиксатором S1. После выключения кнопки S1 система дорабатывает текущий цикл до конца и останавливается.
Задача 15.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для проведения тренировки локтевого и плечевого суставов (используются приводы 1 и 2, см. условие задачи 15.б.). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется с помощью кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения очередного цикла - повторным нажатием S1.
Задача 15.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для проведения тренировки локтевого и плечевого суставов (используются приводы 1 и 2, см. условие задачи 15.б.). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется с помощью кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения очередного цикла - повторным нажатием S1.
Задача 15.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для проведения разработки суставов (используются приводы 1, 2, 3 и 4). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется нажатием кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения очередного цикла – повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 15.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 - длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 - завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 - переход в режим ручного управления приводами: 1 - кнопка S1, 2 - кнопка S2, 3 - кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 - выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
-список оборудования,
-схему подключения элементов системы,
-описание работы системы,
-собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
31
Київ - 2014
Задача №16
2 |
4 |
3 |
5 |
9
8
7
6
1
Объект автоматизации: Система приводов загрузки кассет гальванического участка.
Привод 1 осуществляет подачу кассеты с изделиями 7 к гальванической ванне 8. После этого при помощи захвата 4 кассета 7 удерживается в верхнем положении, а привод 1 возвращается в исходное положение. При помощи привода 3 кассета 7 плавно помещается в ванну 8, и удерживается в течение технологического времени. После помещения кассеты 7 в ванну включается процесс химического покрытия (контролируется таймером 6). По истечении заданного времени процесс электролиза прекращается, привод 3 плавно (в течение 3 секунд) поднимает кассету, а затем привод 2 переносит ее на позицию отгрузки 9. Захват 4 отпускает кассету, и привод 2 возвращается в исходное положение. Привод 5 перемещает обработанную кассету на следующий участок производственной линии.
После отгрузки кассеты и возврата привода 5 в исходное положение, привод 1 подает следующую кассету для покрытия и начинается новый цикл. Контроль технологического времени обеспечивается с помощью реле времени (пневматического или электрического) или таймера.
32
Київ - 2014
Задача 16.а. Составить пневматическую схему автоматического управления приводами захвата и помещения кассеты в ванну (используются приводы 3 и 4). Захват кассеты контролируется по усилию (давление 3,5 бар). Время процесса химического покрытия принять равным 10 секунд. Суммарное время выгрузки и загрузки кассет составляет 8 секунд. Временем перемещения обработанной кассеты на позицию отгрузки пренебречь. Имитацию наличия кассеты выполнить с помощью сигнала от пневматической кнопки. Включение приводов в режим длительного цикла осуществляется с помощью кнопки с фиксатором S1. После выключения кнопки S1 система дорабатывает текущий цикл до конца и останавливается.
Задача 16.б. Составить электропневматическую схему автоматического управления приводами захвата и помещения кассеты в ванну (используются приводы 3 и 4). Захват кассеты контролируется по усилию (давление 3,5 бар). Время процесса химического покрытия принять равным 10 секунд. Суммарное время выгрузки и загрузки кассет составляет 8 секунд. Временем перемещения обработанной кассеты на позицию отгрузки пренебречь. Имитацию наличия кассеты выполнить с помощью сигнала от электроконтактной кнопки без фиксатора. Включение приводов в режим длительного цикла осуществляется с помощью кнопки с фиксатором S1. После выключения кнопки S1 система дорабатывает текущий цикл до конца и останавливается.
Задача 16.в. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы приводов захвата и помещения кассеты в ванну (используются приводы 3 и 4, см. условие задачи 16.б). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется с помощью кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения очередного цикла - повторным нажатием S1.
Задача 16.г. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для автоматизации работы приводов захвата и помещения кассеты в ванну (используются приводы 3 и 4, см. условие задачи 16.б). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется с помощью кнопки без фиксатора S1, выключение после завершения очередного цикла - повторным нажатием S1.
Задача 16.д. Составить электропневматическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для автоматизации работы гальванического участка (используются приводы 1, 2, 3, 4 и 5). Включение системы в режиме длительного цикла осуществляется нажатием кнопки без фиксатора S1, остановка системы по завершению цикла – повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 16.д. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 - длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 - завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 - переход в режим ручного управления приводами: 1
-кнопка S1, 3 - кнопка S2, 4 - кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 - выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
- список оборудования,
-схему подключения элементов системы,
-описание работы системы,
-собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
33
Київ – 2014
Задача№17
5
4
А
1
6
2
Б
3
Объект автоматизации: Модуль прессования автоматизированной линии по изготовлению фанерных плит.
Фанерная плита состоит из 24 слоев деревянного шпона толщиной 1,5 мм с установленной длиной и шириной, скрепленных между собой термостойким клеем. Листы деревянного шпона, с помощью пневматического привода 1, снабженного вакуумными схватами 2, загружаются в специальную полуформу А. При обратном ходе привода 1, из установленных на схвате форсунок подается клей, который раскатывается валиками Б по поверхности листа шпона. Прижим валика и включение подачи клея при обратном ходе привода 1 прекращается после заполнения полуформы необходимым количеством листов шпона. Прижим валика осуществляется с помощью пневматического цилиндра 3, подача клея управляется клапаном 4. После заполнения полуформы листами шпона выполняется два этапа прессования с помощью гидропривода 5. На
34
Київ – 2014
первом этапе осуществляется предварительное сжатие листов до получения толщины плиты 48 мм. После этого выполняется технологическая задержка времени на 6 секунд для равномерного распределения клея. На втором этапе выполняется окончательное прессование. После выдержки времени 10 секунд привод 5 пресса возвращается в верхнее положение. При прохождении приводом 5 положения предварительного сжатия листов (датчик толщины 48 мм), гидропривод 6 начинает перемещать готовую плиту из полуформы в модуль термообработки. По завершению операции отгрузки плиты привод 6 возвращается в исходное положение.
После того, как все приводы возвратятся в исходное положение, система повторяет цикл. Контроль времени выполняется с помощью электрического реле времени или таймера.
Задача 17.а. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой приводов прессования и отгрузки плиты к модулю термообработки (используются приводы 5 и 6). Контроль заполнения полуформы листами шпона имитируется электроконтактной кнопкой без фиксатора. Включение работы приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки S1 без фиксатора, выключение - повторным нажатием S1.
Задача 17.б. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для управления работой приводов прессования и отгрузки плиты к модулю термообработки (используются приводы 5 и 6). Контроль заполнения полуформы листами шпона имитируется электроконтактной кнопкой без фиксатора. Включение работы приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки S1 без фиксатора, выключение - повторным нажатием S1.
Задача 17.в. Составить электропневмогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой модуля прессования (используются приводы 1, 3, 5, 6, схват 2 и клапан 4). Включение работы устройств в режиме длительного цикла по нажатию кнопки S1 без фиксатора, выключение -
повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 17.в. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 – длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 – завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 – переход в режим ручного управления приводами: 1 – кнопка S1, 3 – кнопка S2, 5 – кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 – выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
−список оборудования,
−схему подключения элементов системы,
−описание работы системы,
−собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
35
Київ – 2014
Задача№18
2
1
А
Б
В
Объект автоматизации: Гидропривод навесно го оборудования сельскохозяйственной машины.
Навесное оборудование землеобрабатывающей машины может находиться в верхнем транспортном положении А, положении контакта с поверхностью земли Б, нижнем рабочем положении В. Положение оборудования задается гидроцилиндром 1. Для включения оборудования сначала привод 1 переводит его в среднее положение Б. После этого включается гидромотор 2 вращательного движения рабочих элементов оборудования. Затем, через 1,5 секунды, оборудование с вращающимися рабочими элементами погружается с помощью гидропривода 1 в грунт на глубину рабочего положения. После появления сигнала о завершении очередного прохода обработки земли, гидропривод 1 поднимает оборудование в транспортное положение А, а при прохождении среднего положения отключается гидромотор 2 вращения рабочих элементов. После переезда землеобрабатывающей машины на следующий участок процедура работы гидропривода повторяется.
36
Київ – 2014
Задача 18.а. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой привода установки положения и работы навесного оборудования (используются гидроцилиндр 1 и гидромотор 2). Сигнал о завершении обработки грунта имитируется электроконтактной кнопкой. Сигнал о переезде на новый участок для обработки грунта имитируется электроконтактной кнопкой. Включение работы устройств в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение - повторным нажатием S1.
Задача 18.б. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для управления работой привода установки положения и работы навесного оборудования (используются гидроцилиндр 1 и гидромотор 2). Сигнал о завершении обработки грунта имитируется электроконтактной кнопкой. Сигнал о переезде на новый участок для обработки грунта имитируется электроконтактной кнопкой. Включение работы устройств в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение - повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 18.а. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 – длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 – завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 – переход в режим ручного управления: гидроцилиндром 1 – кнопка S1, гидромотором 2 – кнопка S2;
•повторное нажатие кнопки S4 – выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
−список оборудования,
−схему подключения элементов системы,
−описание работы системы,
−собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
37
Київ – 2014
Задача№19
5 |
4 |
1 |
3
B
Б
2 |
А |
Объект автоматизации: Устройство заливки форм бетоном завода железобетонных конструкций.
На линии по выпуску железобетонных плит устройство для заливки бетона заполняет за один проход две формы, находящиеся на позициях А и Б. Количество подаваемого бетона определяется временем заливки, в течение которого дозатор находится над формой. Сначала гидропривод 1 подводит дозатор из исходного положения В к позиции А на 5 секунд, после этого дозатор приводом 1 подводится к позиции Б также на 5 секунд. Приводы 4 и 5, установленные соответственно в позициях А и Б, открывают и закрывают задвижку окна над каждой формой, и происходит её заполнение бетоном. После заполнения двух форм дозатор отводится из рабочей зоны приводом 1. После возвращения привода 1 в исходное положение В, привод 2 удаляет из рабочей зоны заполненные формы, а затем привод 3 устанавливает в рабочей зоне пустые формы под заливку.
После того, как все приводы возвратятся в исходное положение, и привод 3 установит пустые формы в рабочей зоне, система повторяет цикл. Контроль времени для заливки форм бетоном выполняется с помощью электрического реле времени или таймера.
38
Київ – 2014
Задача 19.а. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой привода подачи дозатора и установки пустых форм (используются приводы 1 и 3). Время выгрузки заполненных форм принять равным 8 секунд. Наличие пустых форм в рабочей зоне имитируется электроконтактной кнопкой без фиксатора. Включение работы приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение - повторным нажатием S1.
Задача 19.б. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык LD для управления работой привода подачи дозатора и установки пустых форм (используются приводы 1 и 3). Время выгрузки заполненных форм принять равным 8 секунд. Наличие пустых форм в рабочей зоне имитируется электроконтактной кнопкой без фиксатора. Включение работы приводов в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение - повторным нажатием S1.
Задача 19.в. Составить электрогидравлическую схему и управляющую программу в среде FST язык STL для управления работой устройства заливки форм (используются приводы 1, 2, 3, 4, 5). Включение работы устройств в режиме длительного цикла по нажатию кнопки без фиксатора S1, выключение - повторным нажатием S1.
Задание повышенной сложности. Дополнить управляющую программу задачи 19.в. сервисными режимами:
•первое нажатие S1 – длительный цикл работы системы;
•второе нажатие S1 – завершение циклической работы системы;
•первое нажатие кнопки S4 – переход в режим ручного управления: приводом 2 – кнопка S1, приводом 3 – кнопка S2, приводом 4 – кнопка S3;
•повторное нажатие кнопки S4 – выход системы из режима ручного управления.
Решение задачи включает:
−список оборудования,
−схему подключения элементов системы,
−описание работы системы,
−собранную и отлаженную систему на учебном стенде.
39