Материал: 2427
16
Продолжение прил. 1
САУ предназначена для поддержания температуры среды tc на заданном уровне, определяемом Uв, в камере К. Информацию о температуре tc получают от датчика температуры – термометра сопротивления (ТС), включенного в мостовую схему, вырабатывающую напряжение Uт. На выходе схемы сравнения получается сигнал отклонения U=Uв-Uт, который через регулятор (Р) воздействует на вентиль (УВ), управляющий подачей пара в калорифер, обогревающий камеру К. Пар нагревает калорифер до температуры tк. В установившемся режиме Uв=Uт и температура tc перестает изменяться.
Uв
|
Р |
|
|
УВ |
|
К |
|||||||
U |
|
U1 |
|
|
|
tк |
|
|
|
tс |
|||
Wp ( p) |
|
K2 |
|
|
K3 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1+ pT2 |
|
|
|
|
1+ pT4 |
|
||||
|
|
ТС |
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
||
Uт
K5
1+ pT8
K4
1+ pT6
Рис. П.2 Структурная схема САУ температурой в сушильной камере пиломатериалов
Задание № 3
Разработать систему автоматического управления температурой плит пресса. Структурная схема неизменяемой части САУ представлена на рис. П.3.
САУ предназначена для поддержания температуры в плитах пресса (ПП) tо на заданном уровне, определяемом Uв и обеспечивающем требуемое качество процесса горячего прессования. Информацию о температуре tо получают от датчика температуры – термопары (ТП), включенной в потенциометрическую схему, вырабатывающую напряжение Uт. На выходе схемы сравнения получается сигнал отклонения U=Uв-Uт, который через регулятор (Р) подается на обмотку управления двигателя (Д), обеспечивающего поворот на угол α вентиля (В), управляющего подачей пара в плиты. В установившемся режиме Uв=Uт и температура tо перестает изменяться.
17
Продолжение прил. 1
Uв |
|
|
Р |
|
|
Д |
|
В |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
U |
|
U1 |
|
|
|
α |
|
|
|
tк |
|
|
|
tо |
Wp ( p) |
|
K2 |
|
|
K3 |
|
|
K4 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
1+ pT2 |
|
|
p(1+ pT4) |
|
1+ pT6 |
|
|||||
|
|
|
Uт |
|
|
|
|
|
|
|
ТП |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
K5
1+ pT8
Рис. П.3 Структурная схема САУ температурой в плитах пресса
Задание № 4
Разработать систему автоматического управления процессом прессования в производстве древесностружечных плит. Структурная схема неизменяемой части САУ представлена на рис. П.4.
САУ предназначена для поддержания качества прессования плит на заданном уровне, определяемом Uв. В качестве показателя качества используется уровень перемещения плиты пресса L, информация о величине которого в виде напряжения Uт поступает на схему сравнения от индукционного датчика перемещения (ИД). Сигнал отклонения U=Uв-Uт подается через регулятор на обмотку управления двигателя подачи рабочего тела с расходом q в гидроцилиндр пресса (ГЦ). В установившемся режиме Uв=Uт и L перестает изменяться.
Uв |
|
|
|
|
|
ДП |
|
|
|
|
|
|
ГЦ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
q |
|
|
L |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Wp (p) |
|
K2 |
|
|
|
|
|
|
K3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+ pT2 |
|
|
|
|
|
|
p(1+ pT4) |
|
|||
|
|
|
|
Uт |
|
|
|
|
ИД |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+ pT6 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Рис. П.4 Структурная схема САУ процессом прессования изделий |
||||||||||||||||
18
Продолжение прил. 1
Конкретные значения параметров динамических звеньев неизменяемой части САУ и требования по качеству процесса управления (регулирования), которым должна соответствовать разрабатываемая САУ, выдаются руководителем курсовой работы.
Задание № 5
Разработать систему автоматического управления нагрузкой главного привода деревообрабатывающего станка. Структурная схема неизменяемой части САУ представлена на рис. П.5.
САУ предназначена для поддержания момента нагрузки М главного привода станка на уровне, определяемом входным (задающим) напряжением Uв. В качестве измеряемого показателя для оценки момента нагрузки используют ток нагрузки I исполнительного двигателя (ИД). В качестве датчика тока I применен трансформатор тока (ТТ). Вырабатываемое им напряжение Uт сравнивается с задающим напряжением, и разность этих напряжений U=Uв-Uт подается через регулятор (Р) на усилитель (У), питающий двигатель подачи (ДП), потребляющий ток Iу. В зависимости от Iу меняется скорость подачи заготовок и, следовательно, момент нагрузки исполнительного двигателя. В установившемся режиме Uв=Uт и ток I перестает изменяться.
Uв
|
|
Р |
|
|
У |
|
|
|
ДП |
|
ИД |
|||||
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jу |
|
|
|
М |
|
|
|
I |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Wp ( p) |
|
K2 |
|
|
K3 |
|
|
K4 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1+ pT2 |
|
|
1+ pT4 |
|
1+ pT6 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uт |
|
|
|
|
|
|
|
|
ТТ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
K5
Рис. П.5 Структурная схема САУ нагрузкой главного привода деревообрабатывающего станка
Задание № 6
Разработать систему автоматического управления скоростью вращения шпинделей лущильного станка с двигателем постоянного тока. Структурная схема неизменяемой части САУ представлена на рис. П.6.
19
Продолжение прил. 1
САУ предназначена для изменения скорости вращения N шпинделей лущильного станка в зависимости от изменения диаметра чурака. В качестве входного (задающего) воздействия на САУ выступает напряжение Uв, пропорциональное диаметру заготовки. Информацию о числе оборотов N шпинделя станка получают с тахогенератора (ТГ), напряжение которого Uт, пропорциональное N, сравнивается с Uв в схеме сравнения, и сигнал рассогласования U=Uв-Uт подается через регулятор (Р) на усилительно-преобразовательное устройство (УПУ). Выходной ток УПУ I2 подается на обмотку возбуждения генератора постоянного тока (Г), напряжение которого питает двигатель постоянного тока (Д), вращающий шпиндели станка. В установившемся режиме Uв=Uт и скорость вращения N следует за изменением Uв.
Uв
|
|
Р |
|
УПУ |
|
|
Г |
|
|
Д |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Wp ( p) |
|
K2 |
|
|
|
K3 |
|
|
K4 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
(1+ pT2)(1+ pT4) |
|
|
1+ pT6 |
|
1+ pT8 |
|
|
|||||
Uт |
|
ТГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
K5
Рис. П.6 Структурная схема САУ скоростью вращения шпинделей лущильного станка с двигателем постоянного тока
Задание № 7
Разработать систему автоматического управления скоростью вращения шпинделей лущильного станка с электромагнитной муфтой скольжения. Структурная схема неизменяемой части САУ представлена на рис. П.7.
САУ предназначена для изменения скорости вращения N шпинделей лущильного станка в зависимости от изменения диаметра чурака. В качестве входного (задающего) воздействия на САУ выступает напряжение Uв, пропорциональное диаметру заготовки. Информацию о скорости вращения N шпинделей станка получают с тахогенератора (ТГ), напряжение которого, пропорциональное N, сравнивается с Uв в схеме сравнения и сигнал рассогласования U=Uв-Uт подается через регулятор (Р) на вход магнитного усилителя (МУ). Выходной ток МУ I1 управляет электромагнитной муфтой скольжения (ЭМС), выходной вал которой вращает шпиндели станка. В установившемся режиме Uв=Uт и скорость вращения N следует за изменением Uв.
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение прил. 1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
МУ |
|
ЭМС |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
Iу |
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
N |
|
|
|
Wp ( p) |
|
|
|
K2 |
|
|
|
|
K3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1+ pT2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1+ pT4)(1+ pT6) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТГ
Uт
K4
Рис. П.7 Структурная схема САУ скоростью вращения шпинделей лущильного станка с электромагнитной муфтой скольжения