5. Структура бкса. Проектирование бкса по заданной ркса
Структурная схема БКСА
ВБ – входной блок, служащий для приема входных дискретных сигналов, преобразования аналоговых сигналов в дискретные, а также для приведения всех дискретных сигналов к одному уровню (нормализации);
ЛБ – логический блок, который выполняет преобразование входных дискретных сигналов в выходные в соответствии с требуемым алгоритмом;
БВ – блок выходов, служащий для усиления выходных сигналов до уровня мощности, требуемого для включения исполнительных механизмов объекта (например, магнитного пускателя), элементов световой и звуковой сигнализации и т.п.
При проектировании и разработке бесконтактных схем автоматизации блоки ВБ и БВ обычно проектируются из стандартных элементов, выпускаемых промышленностью (например, блоков преобразования напряжения, усилителей мощности и т.п.). Наибольшую сложность представляет разработка блока ЛБ, так как алгоритм управления объектом и структура блока ЛБ определяются в каждом конкретном случае особенностями объекта и требованиями технологии к алгоритму управления.
Проектирование бкса по заданной ркса (задача модернизации).
На практике в существующих системах автоматизации часто стоит задача перехода с одной элементной базы на другую, более совершенную, т.е. задача модернизации. При этом обычно сохраняются все функции, выполняемые существующей системой автоматики, и, кроме того, эти функции расширяются за счет возможностей новой элементной базы.
Рассмотрим методику проектирования БКСА с использованием структурных формул с иллюстрацией на следующем примере.
Пример. Задана РКСА для управления откачкой жидкости из емкости, работающая в двух режимах – ручном и автоматическом (рис.2.2.)
Порядок проектирования БКСА:
1)Если РКСА достаточно сложная, т.е. управляет большим числом исполнительных механизмов и устройств, то для упрощения дальнейшего проектирования обязательно выполняется ее разделение на функциональные узлы, управляющие небольшим числом исполнительных механизмов (обычно от одного до трех). В данном случае такой необходимости нет, т.к. РКСА управляет одним двигателем М.
2)Выполняется разделение всех элементов РКСА на входные, выходные, промежуточные.
Входные: SL1, SL2, KK1, KK2, SU, SB1 и SB2;
Выходные: КМ; Промежуточные: КО.
3)Для выходных и промежуточных элементов составляются структурные формулы по ранее рассмотренным правилам; если РКСА работает в нескольких режимах, то первоначально структурные формулы составляются для каждого режима отдельно.
РКСА работает в двух режимах: автоматическом и ручном.
Составляем для
каждого режима структурные формулы
отдельно. Автоматически йрежим:
Замечание: номера контактов в структурных формулах не записываются, т.к. при любом их количестве у одного и того же реле все его замыкающие и размыкающие контакты срабатывают одновременно, т.е. их состояния зависимы и однозначно зависят от состояния катушки реле.
Ручной режим
4)Выбирается один из двух способов построения БКСА:
а) одноблочный;б) многоблочный.
Если РКСА и полученные структурные формулы достаточно простые, то обычно БКСА проектируют одним блоком.
Если же структурных формул много и они достаточно сложные, то БКСА проектируют в виде нескольких блоков.
В данном примере будем проектировать в виде одного блока. В этом случае структурные формулы, полученные для каждого режима, объединяют логической операцией «ИЛИ» и выполняют возможные упрощения.
5)Выбирается элементная база для реализации БКСА, т.е. тип логических элементов: а) «И», «ИЛИ», «НЕ»;
б) «И-НЕ»; в) «ИЛИ-НЕ» и др.
В данном примере выберем универсальный элементный базис «И», «ИЛИ», «НЕ».
6)Составляется функциональная схема логического блока ЛБ БКСА.
При составлении функциональной схемы целесообразно пользоваться правилом раскрытия структурных формул «изнутри наружу».
7)Для завершения построения функциональной схемы необходимо рассмотреть все входные сигналы и определить их источники. При этом в схеме обычно появляются обратные связи, которые необходимо отразить на схеме.
8)Рассматриваются все выходные сигналы, и для них проектируется блок выходов БВ.