8. Пневматические приводы технологического оборудования

8.1.2. Методы проектирования пневматических сау

Проектирование циклических пневматических систем представляет собой комплекс работ, связанных с пе-зеходом от словесного описания технологического процесса к построению принципиальной пневматической :хемы. Эти работы подразделяются на этапы алгоритмического, логического и технического проектирования.

На этапе алгоритмического проектирования переводят словесное описание технологического процесса з формализованные формы представления хода процесса.

Этап логического проектирования заключается в составлении функциональной структуры системы на эснове разработанного алгоритма ее функционирования.

Выбор элементной базы, расчет силовых и скоростных характеристик исполнительных механизмов, расчет проходных сечений устройств и построение принципиальной схемы пневматической системы — все это осуще­ствляется на этапе технического проектирования.

Поскольку алгоритмы функционирования систем управления и расчет основных параметров различных пнев-моэлементов рассматривались в настоящем пособии ранее, остановимся на методах разработки принципи­альных пневматических схем.

Метод составления логических уравнений

Пользуясь диаграммой «перемещение — шаг», можно описать состояния системы управления перед вы­полнением каждого шага в виде логических уравнений. В левой части этих уравнений записывают символ действия, которое должно произойти на предстоящем шаге, а в правой — логические связи между сигналами эт кнопок оператора и путевых выключателей, дающих команду на выполнение этого действия.

Рассмотрим исходное (предпусковое) состояние системы (рис. 8.10, состояние 0).

В состоянии 0 (исходном), когда штоки обоих цилиндров втянуты, активны путевые выключатели а ₀ и b ₀. Следовательно, команда на выполнение 1-го шага А + должна подаваться при наличии сигналов от двух названных устройств и кнопки «Пуск». Таким образом, можно записать следующее логическое уравнение:

А + = Пуск ■ а₀ ■ Ь_о.

После выполнения 1-го шага комбинация активных путевых выключателей изменится (см. состояние 1 на рис. 8.10). Выполнение 2-го шага В+ начнется при условии поступления сигналов от выключателей а₁ и Ь_о. Отсюда получаем второе уравнение:

'(Г

8. Пневматические приводы технологического оборудования

_I

Аналогичным образом составляют уравнения и для последующих шагов. Система логических уравнений, описывающая работу устройства для перемещения коробок, в конечном итоге будет иметь следующий вид:

А + = Пуск ■ а₀- Ь_о;

B- = a_o-b₁.

Функциональная структура системы в логических символах, построенная на базе полученных логических уравнений, является итогом этапа логического проектирования.

Если систему управления проектируют на элементной базе заранее известного типа, то это позволяет про­пустить этап разработки функциональной структуры создаваемой системы. Полученные логические уравнения можно непосредственно транслировать в принципиальную пневматическую схему, используя известные спо­собы реализации логических функций в системах пневмоавтоматики.

Взяв для простоты за основу исполнительной подсистемы пневмоцилиндры двустороннего действия с уп­равлением от бистабильных распределителей, получим следующую принципиальную пневматическую схему установки для перемещения коробок (рис. 8.11).

Рис. 8.11. Принципиальная пневматическая схема установки для перемещения коробок

Данную схему безусловно, нельзя считать оптимальной, поскольку ее можно значительно упростить путем исключения избыточных сигналов. Таковыми для каждого отдельного шага считают сигналы, задействованные при формировании команды на выполнение предыдущего шага.

В рассматриваемом примере на 2-м шаге избыточен сигнал Ь_о, на 3-ем — а_г на 4-ом — Ь_г Очевидно, что поскольку система работает по замкнутому циклу (за 4-ым шагом следует 1-й), то сигнал а₀ на 1-м шаге также является избыточным. С учетом вышесказанного система логических уравнений, описывающих работу уста­новки для перемещения коробок, принимает следующий вид:

А + = Пуск ■ Ь_о;

В- = а₀.

Окончательный вариант принципиальной пневматической схемы установки для перемещения коробок по­казан на рис. 8.12.

134

Рис. 8.12. Окончательный вариант принципиальной пневматической схемы установки для перемещения коробок

Возвращаясь к вопросу о построении функциональных диаграмм, рассмотрим реальную диаграмму уста-■ювки для перемещения коробок, представленную на рис. 8.13.

Рис. 8.13. Реальная функциональная диаграмма установки для перемещения коробок