Povelová zařízení a programovatelná smyčková řídicí zařízení

Cyklický charakter výrobních procesů mnoha mechanismů vedl ke vzniku speciální třídy řídicích zařízení, které zajišťují provádění pracovního programu výkonných zařízení v daném pořadí. Taková zařízení se nazývají příkazová zařízení nebo příkazové ovladače.

Velitel je mechanické zařízení, které periodicky působí na elektricky citlivé prvky, které generují řídicí signály. Hlavní částí takového zařízení je hřídel nebo buben, který přijímá pohyb z mechanismu obráběcího stroje nebo elektromotoru. V prvním případě se řízení provádí ve funkci pohybu těles obráběcích strojů a ve druhém - ve funkci času.

Příkladem je nastavitelný vačkový ovladač řady KA21, jehož schéma je znázorněno na Obr. 1. Jako spínací prvky v ovladači jsou použity mikrospínače 5, upevněné na izolační liště 2 dvěma šrouby: 3 a 6.Šroub 3 je seřizovací šroub, lze jej použít ke změně polohy mikrospínače vzhledem k kladce 4.

Rýže. 1. Nastavitelný ovladač řady KA21.

Rýže. 2. Řadič vaček řady KA4000.

Hřídel 7 s vačkami 1, což jsou disky se dvěma pohyblivými sektory, slouží jako distribuční prvek regulátoru. Změnou vzájemné polohy sektorů a otáčením vačky vzhledem k hřídeli je možné měnit dobu trvání zapnuté polohy mikrospínače a okamžik sepnutí.

Velitel je umístěn v utěsněné skříni a v některých případech je vybaven převodovkou, která mění délku řídicího cyklu. Na hřídeli ovladače je namontováno 3 až 12 vaček a odpovídající počet mikrospínačů.

Ovládací zařízení řady KL21 určená pro spínání AC 380 V, 4 A a DC 220 V, 2,5 A. Životnost spínání je 1,6 milionu cyklů, mechanická výdrž dosahuje 10 milionů cyklů.

Pro softwarové spínání výkonových obvodů použijte povelové přístroje řady KA4000 s okamžitým rozpojením kontaktů, jejichž konstrukce je na obr. 2. Hřídel 1 regulátoru má čtvercový průřez, který umožňuje upevnění ovládacích podložek 2, skládajících se ze dvou polovin. Podložky jsou opatřeny otvory pro upevnění vaček 3 a 14, které jsou namontovány na obou stranách podložky. Pouzdro vačky má podlouhlou drážku, která umožňuje klouzání vzhledem k montážnímu otvoru. Hřídel s řemenicemi a vačkami tvoří buben vačkového hřídele, který určuje program povelového zařízení.

Kontaktní systém ovladače můstkového typu se skládá z pevných kontaktů 5 namontovaných na izolační sběrnici 4 a pohyblivé kontaktní části 6 spojené s pákou 7. Při otáčení bubnu spínací vačka 14 proudí na kontaktní váleček 11 a otáčí páka 7, uzavření kontaktního systému a stlačení vratné pružiny 10. Současně zámek 13 dorazové páky 9 působením pružiny 12 přesahuje výstupek páky 7, čímž je kontaktní systém fixován v uzavřené poloze poté, co se vačka 14 otočí a přestane se dotýkat válečku 11.

Kontaktní systém je vypínán druhou vačkou 3, která se pohybuje na kladce 8, otáčí odpojovací pákou 9 a uvolňuje páku 7, která působením vratné pružiny 10 okamžitě otevře kontakty ovladače. To umožňuje přepínání silových obvodů při pomalém otáčení bubnu.

Pro složitější pracovní cykly lze na jednu řemenici namontovat až tři zapnuté a tři vypnuté vačky. Povelová zařízení této řady mají vestavěný spirálový nebo šnekový převod s převodovým poměrem od 1:1 do 1:36; někdy jsou vybaveny elektrickým pohonem. Počet zahrnutých okruhů je od 2 do 6. Při větším počtu okruhů jsou v ovladači instalovány dva bubny. Maximální rychlost otáčení bubnu je až 60 ot./min.Elektrická výdrž velitele 0,2 mil. cyklů, mechanická výdrž 0,25 mil. cyklů.

Jako povelové zařízení často používají vyhledávač kroků, jehož zařízení je znázorněno na Obr. 3. Kontaktní systém stupňovitého hledače je soustava pevných kontaktů (lamel) 1 umístěných v kruhu. Po lamelách, které jsou upevněny podél osy 3, klouže pohyblivý kartáč 2.Kartáč je připojen k vnějšímu obvodu pomocí pohyblivého proudového vodiče 10. Postupný pohyb kartáče je prováděn rohatkovým mechanismem skládajícím se z rohatkového kola 5, pracovního zubu 6 a aretačního zubu 9. má elektromagnetický pohon 7. Když je na cívku elektromagnetu aplikován impuls, kotva se přitáhne k jádru a otočí rohatkou o jeden zub. V důsledku toho se kartáč pohybuje z jedné lamely na druhou a provádí spínač ve vnějším okruhu.

Stepper má několik řad lopatek a kartáčů namontovaných na jedné ose. To umožňuje zvýšit počet spínaných obvodů.

Rýže. 3. Krokové vyhledávací zařízení.

Pohyblivé prvky krokového vyhledávače se mohou pohybovat pouze jedním směrem. Vrácení kartáče do původní polohy je tedy možné až po jeho úplném otočení. Pokud je počet zdvihů v pracovním cyklu ovládacího zařízení menší než počet lamel, je možný zrychlený pohyb kartáče do výchozí polohy. K tomu slouží speciální řada lamel 4, ve které jsou všechny lamely kromě nulové navzájem elektricky spojeny. Reverzní obvod je znázorněn na Obr. 3 s tečkovanou čarou. Je tvořena lamelami 4, elektromagnetickou cívkou a jejími pomocnými vypínacími kontakty 8.

Pokaždé, když je elektromagnet aktivován, rozpojí se kontakty 8 a přeruší se zpětný obvod. Kontakty 8 se opět zavřou atd. lamela, otevře se zpětný okruh a pohyb kartáče se zastaví. Krokové kontakty jsou určeny pro nízké proudy (do 0,2 A). Ke spínání silových obvodů se používají kroková zařízení s tyristorovými spínači.

Bezkontaktní ovládací zařízení jsou navržena na stejném principu jako kontaktní. Řídicí jednotka má centrální hřídel s disky, na kterých jsou namontovány ovládací prvky (vačky, obrazovky, optické kryty atd.). Citlivé prvky povelového zařízení jsou instalovány na periferii disků na stacionárním těle. Jako poslední se používají měniče indukční, fotoelektrické, kapacitní a jiné. Například na bázi kontaktního ovladače KA21 (viz obr. 1) se vyrábí bezkontaktní ovladač typu KA51.

Bezkontaktní spínání provádějí spínače zdvihu generátoru, konstrukčně podobné spínačům typu BVK, které jsou instalovány místo mikrospínačů 5. Tyto spínače jsou ovládány hliníkovými sektory upevněnými na hřídeli 7 namísto vaček 1.

Rýže 4. Schéma bezkontaktního příkazového zařízení založeného na selsynu

Na Obr. 4a znázorňuje schéma vyrobeného bezkontaktního ovládacího zařízení na bázi selsinu… Statorové vinutí selsyn Wc je připojeno k síti. Napětí vznikající na vinutí rotoru je usměrněno diodami V1 a V2, vyhlazeno kondenzátory C1 a C2 a přiváděno do zátěže přes odpory R1 a R2. Rotace rotoru selsyn mění EMF v jeho vinutích, což má za následek změnu usměrněného napětí. Při otáčení rotoru v opačném směru se usměrněné napětí mění znaménko.

Taková povelová zařízení se používají v automatizovaných systémech elektrického pohonu, kde je nutné vydat tři povely: rozjezd vpřed a vzad a zastavení. Pro jasnější fixaci elektrického pohonu při brzdění vytvářejí mrtvou zónu ovladače.K tomu využijte nelinearitu proudově-napěťových charakteristik diod V3 a V4, ke které dochází při nízkých proudech. Graf změny výstupního napětí regulátoru v závislosti na úhlu natočení rotoru a je na obr Obr. 4, b.