3.3.5Схеми управління з використанням безконтактної апаратури

Розглянуті схеми побудовані на базі контактної апаратури, яка випускається серійно, і яка добре зарекомендувала себе при автоматизації окремих механізмів із нескладною програмою і невеликою кількістю вмикань за одиницю часу. Але її недоліки (порівняно низька довговічність і висока частота вмикання, необхідність захисту від шкідливих впливів навколишнього середовища) є основними причинами застосування безконтактної апаратури, переваги якої полягають у відсутності рухомих частин, що швидко зношуються, високій швидкодії, незалежності вихідних параметрів від механічних впливів, нечутливості до умов навколишнього середовища, тривалому терміні служби і мінімальних експлуатаційних витратах.

Застосування безконтактних систем особливо виправдане в логічно складних схемах — при великій кількості контактів і реле в контактному варіанті. Проте такі системи управління містять, як правило, більше елементів, ніж контактні, і потребують спеціальних джерел живлення. Тому вартість безконтактних систем вища, ніж контактних.

Як відомо, у логічних елементах здебільшого використовують два значення рівня сигналу його наявність — 1 (напруга, струм, тиск повітря і т п) і відсутність — 0. Наприклад, для знеструмленого реле стан його замикаючих контактів можна прийняти за 0, для спрацьовуючого реле — стан 1. У табл. 3.2 подано відомості про основні елементарні логічні функції й елементи. Інші логічні функції можуть бути отримані з основних функцій на підставі формул алгебри логіки.

Схема індивідуального дистанційного управління електроприводом запірної засувки виконана на серійній релейній апаратурі (рис. 3.4). Ця ж схема реалізується на безконтактних логічних елементах, наприклад, на логічних елементах управління серії «Логика - И» (рис.3.8).

В цій схемі використовується така апаратура: ключ SA1 - для подачі команд "Відкрити", "Закрити" та зупинки засувки, кінцеві вимикачі SQ1 та SQ4, контакт струмового реле КА2 2 - для щільного закриття засувки, підсилювачі струму А1 та А2, магнітні пускачі КМ1 та КМ2, лампочки сигналізації положення засувки HL1 та HL2 і звичайно логічні елементи "НЕ", "І", "АБО" та їх комбінації (DDx x), які безпосередньо реалізують управляння засувкою.

Розглянемо випадок роботи схеми при подачі команди "Відкрити". В цьому випадку замикається ділянка ключа SA1 1 між точками 1-3 і напруга подається на елемент DD1 1. Цей елемент реалізовує логічне АБО, отже на його виході буде сигнал при наявності хоча б одного сигналу. Далі сигнал поступає на елемент DD5 1, який реалізує логічне І, отже, для проходження сигналу далі потрібна наявність всіх трьох вхідних сигналів. Верхній вхід буде присутнім при замкненому SQ1, тобто тоді, коли засувка не знаходиться в крайньому відкритому положенні, а нижній вхід елементу DD5 1 надходить з елементу "НЕ-АБО" DD2 1, входом до якого в свою чергу є виходи елементів DD3 2 та DD6 2. Як нескладно прослідкувати, на елемент DD2 1 не будуть поступати сигнали, якщо не подана команда "Закрити", тобто не замкнений ключ SA1 3. Таким чином, елементи DD2 1 та DD2 2 виконують функції усунення можливості одночасного спрацювання реле КМ1 та КМ2. Отже, так як на обох входах елементу DD2 1 немає сигналу, то він є на виході і таким чином, напруга з'являється на виході елементу DD5 1, яка одразу ж подається на входи елементів.

• DD1 1 (зворотнім зв'язком) - для реалізації його самоутримання після повернення ключа SA1 1 в нейтральне положення,

• D3 1 (зворотнім зв'язком) і далі на DD5 2 - для підготовки реалізації можливого подання команди зупинки,

• DD2 2 (зворотнім зв'язком) - для блокування елементу DD6 2 і неможливості одночасного спрацювання команд "Відкрити" і "Закрити",

• підсилювач А1 1 - реле пускача КМ1, яке в свою чергу замикаючи свої контакти КМ1 6, КМ1 7, КМ1 8 підключає двигун до живлення,

• DD11 2 (логічне НЕ) - для унеможливлення подачі на лампочку HL1 напруги з шини стабільного світла ШС,

• DD9 2, на який в свою чергу надходять сигнали з SQ4 та шини миготливого світла ШМ, далі на DD10 2 - підсилювач сигналу А2 2 і лампочку HL1, яка буде миготіти.

Живлення ж на лампочку HL2 в цей момент подається через елемент DD8 2, на вході якого присутні всі 3 сигнали від кінцевого вимикача SQ1 (поки засувка не буде повністю відкрита), від DD11 1 (якщо не подано команду "Закрити") і від шини стабільного світла ШС. Отже, з виходу DD8 2 сигнал іде на DD10 1, якому цього достатньо, щоб пропустити його на підсилювач А2 1 і далі на лампочку HL2 А так як живлення йде від ШС, то лампочка буде горіти стабільним світлом.

Для зупинки засувки в проміжному положення в цій схемі необхідно ключем SA1 подати команду протилежну попередній. Наприклад, при відкритті засувки для її зупинки необхідно подати команду "Закрити". Таким чином, замкнуться контакти 6-8 ключа SA1 3 і сигнал надійде до елементу DD5 2, верхній вхід до якого буде існувати раніше (з виходу DD3 1). Отже, з виходу DD5 2 сигнал проходить через DD3 2 і на DD2 1. При появі на вході цього елементу хоча б одного сигналу - на виході матимемо "0". Таким чином, блокується вихід з елементу DD5 1 і реле КМ1 знеструмлюється, його контакти КМ1 6, КМ1 7, КМ1 8 повертаються в початковий (розімкнений) стан і зупиняється двигун.