自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)造ppt課件

1、第第 1 章章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)造方法自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)造方法111 電氣控制電路圖的繪制方法 電氣控制電路圖是把某些電氣元件如接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等和電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備按某種要求用導(dǎo)線銜接起來的電氣線路。 在繪制電氣控制電路圖時(shí)，必需運(yùn)用國(guó)家一致規(guī)定的電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)。 電氣圖的種類很多，在電氣控制中最常用的三種圖為： 電路圖、電氣設(shè)備位置圖、電氣設(shè)備接線圖 (1) 電路圖電路圖 電路圖用于詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套安裝的全部根本組成和銜接關(guān)系，而不思索各電器元件的實(shí)踐安裝位置和實(shí)踐接線情況，其用途是： l詳細(xì)了解電路、設(shè)備或成套設(shè)備及其組成部分的作用原理。 2為測(cè)試和尋覓缺點(diǎn)提供

2、信息。 3作為編制接線圖的根據(jù)。 繪制電氣電路圖時(shí)，普通要遵照以下規(guī)那么：l電路或元件應(yīng)按功能布置，其規(guī)劃順序應(yīng)該是從左到右和從上到下。 2電氣控制電路分為主電路和控制電路，要分開來畫。 3電氣控制電路中，同一電器元件的不同部分如線圈和觸頭常不畫在一同，但要用同一文字符號(hào)標(biāo)注。4電氣控制電路的全部觸頭都按“非鼓勵(lì)形狀繪出。 何為“非鼓勵(lì)形狀? 對(duì)電操作元件如接觸器、繼電器等是指線圈未通電時(shí)的觸頭形狀； 對(duì)機(jī)械操作元件如按鈕、行程開關(guān)等是指沒有遭到外力時(shí)的觸頭形狀； 對(duì)主令控制器是指手柄置于“零位時(shí)各觸頭形狀； 對(duì)斷路器和隔分開關(guān)是指觸頭處于斷開形狀。(2) 電氣設(shè)備位置圖電氣設(shè)備位置圖 表示各

3、部件如元件、器件、部件、組件、成套設(shè)備等在機(jī)械設(shè)備和電氣控制中的實(shí)踐安裝位置， 圖中各部件的文字符號(hào)應(yīng)與有關(guān)電路圖中的符號(hào)一樣。各工程的安裝位置是要獲得信號(hào)的地方，操作元件放在便于操作的地方，普通電氣元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)。 (3) 電氣設(shè)備接線圖電氣設(shè)備接線圖 表示各部件之間實(shí)踐接線情況，圖中普通標(biāo)示出： 部件的相對(duì)位置、部件代號(hào)、端子號(hào)、導(dǎo)線號(hào)、導(dǎo)線類型、導(dǎo)線截面積、屏蔽和導(dǎo)線絞合等內(nèi)容。 繪制接線圖時(shí)應(yīng)把各電氣元件的各個(gè)部分如觸頭與線圈畫在一同；文字符號(hào)、元件銜接順序、線路號(hào)碼編制都必需與電路圖一致。 1 . 1 . 2 繼電-接觸器電氣控制電路圖的分析 方法 電路圖中除了配電部分的電器元件

4、，根本可以分成三類： 執(zhí)行元件、檢測(cè)元件和運(yùn)算元件。 執(zhí)行元件用來支配被控制對(duì)象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這類元件包括電動(dòng)機(jī)、接觸器、電磁閥、電磁離合器等。 檢測(cè)元件把系統(tǒng)任務(wù)過程中的一些參量如機(jī)械位移、壓力、流量的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這類元件有按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、壓力繼電器等。 運(yùn)算元件對(duì)檢測(cè)元件的信號(hào)進(jìn)展邏輯運(yùn)算，并判別系統(tǒng)任務(wù)過程的各個(gè)階段，使每一階段都有其所要求的執(zhí)行元件任務(wù)，這類元件包括中間繼電器、時(shí)間繼電器等。留意： 在某些情況下，可以用檢測(cè)元件直接控制執(zhí)行元件，這時(shí)，檢測(cè)元件兼有運(yùn)算元件的功能。 一套設(shè)備或系統(tǒng)的任務(wù)過程，可以分解成假設(shè)干個(gè)時(shí)間上依次銜接的階段，稱為“工步。 在每一工步內(nèi)，由執(zhí)行

5、元件確定正在進(jìn)展的任務(wù)，如“前進(jìn)、“后退等。 這些工步在檢測(cè)元件的控制下產(chǎn)生轉(zhuǎn)換。 弄清了系統(tǒng)任務(wù)過程中終究有哪些工步及各元件所呈現(xiàn)的形狀和配合關(guān)系，就可以說讀懂或分析了電路圖的任務(wù)原理或系統(tǒng)的任務(wù)過程。 論述這些任務(wù)過程的方法很多，主要有： 文字表達(dá)法 圖形分析法 邏輯函數(shù)法 1文字表達(dá)法文字表達(dá)法 用自然言語(yǔ)平鋪直敘地依次闡明各元器件的行為和形狀，是普遍采用的方法。表達(dá)法可以非常全面、細(xì)膩地論述電路的任務(wù)過程，可以使人了解每一個(gè)細(xì)節(jié)， 文字表達(dá)法方法的缺陷是不能直觀、簡(jiǎn)明、籠統(tǒng)地展開各元件在不同階段所處的形狀和系統(tǒng)任務(wù)的全過程。2圖形分析法圖形分析法 根據(jù)電壓和電流波形及它們之間的時(shí)序關(guān)系

6、，從而了解和判別電路的任務(wù)形狀，這就是圖形分析法。圖形既簡(jiǎn)明直觀又蘊(yùn)涵大量信息。 圖形分析法也有多種方式，常用的有： 任務(wù)流程圖 任務(wù)形狀圖 功能表圖 1任務(wù)流程圖任務(wù)流程圖 任務(wù)流程圖又稱任務(wù)循環(huán)圖或工藝流程圖許多系統(tǒng)的任務(wù)過程是循環(huán)或可逆的，為了籠統(tǒng)地表示出來，在任務(wù)流程圖中常把相應(yīng)部分畫成相反的或者閉環(huán)的，圖 1-2可以改畫成如圖 1-3所示。2任務(wù)形狀圖任務(wù)形狀圖 很容易將任務(wù)流程圖轉(zhuǎn)變成任務(wù)形狀圖。很容易將任務(wù)流程圖轉(zhuǎn)變成任務(wù)形狀圖?，F(xiàn)將上例小車運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)流程圖圖現(xiàn)將上例小車運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)流程圖圖1-2 轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變成小車運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)形狀圖成小車運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)形狀圖1-4 1任務(wù)形狀圖的構(gòu)造 縱線

7、表示時(shí)間軸上的某一時(shí)辰，對(duì)應(yīng)于任務(wù)流程圖上的開關(guān)點(diǎn)，在這里稱為執(zhí)行元件的開關(guān)線。 執(zhí)行元件的形狀在開關(guān)線處發(fā)生變化。 檢測(cè)元件按照系統(tǒng)的任務(wù)順序，橫向陳列各工步，給出各工步的序號(hào)和稱號(hào)以及各步的主令信號(hào)。豎向分類陳列各電氣元件，除寫出元件的符號(hào)外還可簡(jiǎn)要注明其在系統(tǒng)中所起的作用，以便于分析。 2元件形狀的表達(dá)方法元件形狀的表達(dá)方法形狀表的局限： 但當(dāng)在一個(gè)工步內(nèi)有多個(gè)檢測(cè)元件的形狀發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，用形狀表就難以表示出它們之間的時(shí)序關(guān)系，這是其缺乏之處。 3圖形分析法舉例圖形分析法舉例 1流程圖法設(shè)計(jì)流程圖法設(shè)計(jì) 例1：液壓動(dòng)力頭控制電路例2： 半自動(dòng)車床刀架縱進(jìn)、橫進(jìn)、快退控制電路3功能添加法功能

8、添加法問題：復(fù)雜工藝的控制要求能否運(yùn)用“功能添加法設(shè)計(jì)？ 功能添加法的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： 運(yùn)用靈敏方便； 缺陷： 對(duì)于復(fù)雜的消費(fèi)工藝，用此方法設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制線路比較困難。4步進(jìn)邏輯公式法 22221121122322221111)()(SSTKTSSTKTSKMSTKTKMSKMSKMSTKTKMSKM1規(guī)定規(guī)定 邏輯代數(shù)等式左端是運(yùn)動(dòng)控制線路的線圈符號(hào)，等式右端是運(yùn)動(dòng)控制線路的觸點(diǎn)符號(hào)。 邏輯代數(shù)方程組可表示如下： 2程序步 全部有關(guān)輸出形狀堅(jiān)持不變的一段時(shí)間區(qū)域稱為一個(gè)程序步，只需有一個(gè)輸出形狀發(fā)生變化就轉(zhuǎn)入下一步。 有箭頭表示的導(dǎo)數(shù)延續(xù)的線段闡明小車有位移；無箭頭表示的線段闡明小車無位移或無程

9、序步。3步進(jìn)邏輯公式步進(jìn)邏輯公式 式中：Ki 第i程序步； Ki+1 第i+1程序步； K i-1 第 i-1程序步； ST 轉(zhuǎn)步信號(hào)，通常由位置檢測(cè)器產(chǎn)生。 當(dāng)轉(zhuǎn)步信號(hào) ST 是行程開關(guān)時(shí)，式1-1步進(jìn)邏輯公式用常規(guī)電氣線路圖及梯形圖表示，如圖1-22所示。結(jié)論：結(jié)論： 每個(gè)程序步都是由前一步接觸每個(gè)程序步都是由前一步接觸或感應(yīng)轉(zhuǎn)步信號(hào)或感應(yīng)轉(zhuǎn)步信號(hào) ST 產(chǎn)生的，每產(chǎn)生的，每一步的消逝都因后一步的出現(xiàn)而一步的消逝都因后一步的出現(xiàn)而消逝。消逝。其推導(dǎo)過程如下： 假設(shè)Ki表示中間繼電器的線圈或觸點(diǎn)，第 i 程序步用邏輯代數(shù)書寫的過程為 每一步Ki的產(chǎn)生都是由前一步Ki-1接觸或感應(yīng)ST 所產(chǎn)生

10、 產(chǎn)生后應(yīng)該有一段時(shí)間區(qū)域堅(jiān)持不變，故應(yīng)該有自保自鎖 每一步Ki的消逝都是由后一步Ki+1的出現(xiàn)而消逝11)(iiiiKKKSTK4步進(jìn)邏輯公式的運(yùn)用方法步進(jìn)邏輯公式的運(yùn)用方法 先把運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡分成假設(shè)干程序步并定義轉(zhuǎn)步信號(hào)位置檢測(cè)信號(hào)。 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡構(gòu)造寫出決議物體運(yùn)動(dòng)形狀的輸出電路的邏輯代數(shù)方程組。 輸出方程定義：假設(shè)能決議物體某運(yùn)動(dòng)形狀或方向的變量是 y ，那么，輸出方程為 y 物體在該運(yùn)動(dòng)形狀或方向上的程序步 套用步進(jìn)公式寫出控制電路的邏輯代數(shù)方程組，假設(shè)有必要可繪出其運(yùn)動(dòng)控制電路原理圖控制方程組是由步進(jìn)公式按照某一消費(fèi)工藝要求所組成的邏輯代數(shù)方程組。 例3：某消費(fèi)工藝要求，按動(dòng)起動(dòng)按鈕時(shí)

11、，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車左右運(yùn)動(dòng)，小車的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1-20所示 a定義程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)定義程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào) b寫出輸出邏輯代數(shù)方程組 根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡，可以直接寫出該控制系統(tǒng)的輸出方程組：c套用步進(jìn)公式可得該控制系統(tǒng)的控制方程組 經(jīng)過添加起動(dòng)按鈕S1來實(shí)現(xiàn)這組循環(huán)，式1-2K1式改為 經(jīng)過停頓按鈕S2，來使系統(tǒng)停頓任務(wù)。式1-2改為d物體運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖 根據(jù)邏輯代數(shù)方程組繪出其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖見圖 1-24。 5步進(jìn)邏輯公式法實(shí)踐運(yùn)用時(shí)的本卷須知步進(jìn)邏輯公式法實(shí)踐運(yùn)用時(shí)的本卷須知 假設(shè)電動(dòng)機(jī)是交流異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)采用變頻器控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí) 假設(shè)電動(dòng)機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)，還可將圖1-24 轉(zhuǎn)換成圖1-2

12、6所示控制系統(tǒng)。 采用PLCC20P實(shí)現(xiàn)與圖1-25 控制電路等效的控制系統(tǒng)如圖 1-27 所示。 6步進(jìn)邏輯公式法運(yùn)用舉例 a平面運(yùn)動(dòng) 例4：某消費(fèi)工藝要求，按動(dòng)起動(dòng)按鈕S1后，小車的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1-28所示，按動(dòng)停頓按鈕S2時(shí)，小車就地停頓。知：電動(dòng)機(jī) M1帶動(dòng)小車左右運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)M2帶動(dòng)小車上下運(yùn)動(dòng)。假設(shè)：KM1得電小車向右運(yùn)轉(zhuǎn)，KM2得電小車向左運(yùn)轉(zhuǎn)，KM3得電小車向上運(yùn)轉(zhuǎn)，KM 4得電小車向下運(yùn)轉(zhuǎn)。試設(shè)計(jì)滿足該運(yùn)動(dòng)軌跡的運(yùn)動(dòng)控制線路圖不思索電動(dòng)機(jī)的慣性和過熱問題。 定義程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào) 根據(jù)圖1-29寫出輸出邏輯代數(shù)方程組如下： 套用步進(jìn)公式寫出該控制系統(tǒng)的控制方程組21653626

13、545525434424323323212222111)()()()()()(SSTKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKSK 根據(jù)輸出方程組和控制方程組繪出運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的原理如圖1-30所示。21653626545525434424323323212222111)()()()()()(SSTKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKSK例 5 ：知電動(dòng)機(jī) M1帶動(dòng)的小車作平面運(yùn)動(dòng)?？刂菩≤囘\(yùn)動(dòng)方向的接觸器 KM3得電使小車作程度方向運(yùn)動(dòng)；KM4得電使小車作垂直方向運(yùn)動(dòng)。消費(fèi)工藝要求：按動(dòng)起動(dòng)按鈕 S1后小車的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 1-2

14、8所示；按動(dòng)停頓按鈕S2時(shí)，小車就地停頓。假設(shè)：在方向輪的作用下，KM1得電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向右或向上運(yùn)轉(zhuǎn)；KM2得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，小車向左或向下運(yùn)轉(zhuǎn)。試設(shè)計(jì)滿足該運(yùn)動(dòng)軌跡的邏輯代數(shù)方程組。設(shè)計(jì)： 所定義的程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)與例 3 一樣，如圖1-29所示。其輸出方程分為方向輪控制方程和電動(dòng)機(jī)控制方程 控制方程組與例4完全一樣。 21653626545525434424323323212222111)()()()()()(SSTKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKKSTKSKKSKb立體運(yùn)動(dòng)立體運(yùn)動(dòng) 例 6 ：某氧化一染色自動(dòng)化流水線有一套掛具，該掛具在消費(fèi)工藝流程中的運(yùn)

15、轉(zhuǎn)軌跡如圖 1-31所示。當(dāng)掛具裝上料之后，按起動(dòng)按鈕 S1后，該掛具自動(dòng)上升進(jìn)入流水線；當(dāng)下料時(shí)，該掛具壓動(dòng)行程開關(guān)ST5而停頓下降；按急停按鈕S2時(shí)，掛具就地停頓。知： l 該掛具的三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向用一個(gè)電動(dòng)機(jī) M1驅(qū)動(dòng)，接觸器線圈 KM11得電， M1正轉(zhuǎn)，掛具上升、左行和向后運(yùn)動(dòng)；線圈 KM12 得電，電動(dòng)機(jī) M1反 轉(zhuǎn)，掛具下降、右行和向前運(yùn)動(dòng)。 其運(yùn)動(dòng)方向由換向器控制，控制換向器方向的三個(gè)接觸器KC11 得電，掛具作垂直運(yùn)動(dòng)，；KC12 得電，掛具作程度運(yùn)動(dòng)； KC13 得電，掛具作前后運(yùn)動(dòng)。 2 ) ST1、ST2、ST3、 ST4為掛具到達(dá) 各槽口的行程開關(guān)， ST5、ST6、ST

16、7、 ST8 為掛具到達(dá)各槽底時(shí)的行程開關(guān)， ST9、ST10為掛具在各槽內(nèi)作涮水運(yùn)動(dòng)時(shí)的上限位行程開關(guān)， ST11、ST12為掛具程度左行的起點(diǎn)與終點(diǎn)的行程開關(guān)， 掛具在氧化槽內(nèi)的氧化時(shí)間為 t (t 0 試設(shè)計(jì)滿足此消費(fèi)工藝要求的電氣控制線路方程組。 設(shè)計(jì)： 定義程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)。根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡和消費(fèi)工藝要求，可將運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡分為 18 步，如圖1-32所示。 輸出方程組?？刂齐妱?dòng)機(jī)的輸出方程組 控制掛具運(yùn)動(dòng)方向的輸出方程組留意： 輸出方程等號(hào)右端變量的填寫順序最好為：K1、K2、 K17、K18 。不要把同一方向的變量集中在一同填寫，這樣可防止程序步漏填。 控制方程組。套用步進(jìn)公式可得如下控制

17、方程組：例 7 ：某氧化一染色自動(dòng)化流水線有一套掛具，知條件與例 6 一樣。消費(fèi)工藝要求：當(dāng)按起動(dòng)按鈕 SQ1 時(shí)，掛具的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡如圖1-31所示；當(dāng)按起動(dòng)按鈕SQ2時(shí)，掛具的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡如圖1-33所示。試設(shè)計(jì)滿足此消費(fèi)工藝要求的電氣控制線路方程組。設(shè)計(jì)： 定義程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)。由于圖 1-33是圖 1-31的一種特殊情況，所以定義程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)僅按照運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡圖1-31設(shè)置，定義結(jié)果如圖1-32所示。這樣設(shè)計(jì)出的控制電路比較簡(jiǎn)約。 輸出方程組與例6一樣。 控制方程組。兩個(gè)流水線共同運(yùn)用了下面的控制方程組，當(dāng)按SQ1時(shí)，下面的控制方程組與例6的控制方程組一樣；當(dāng)按SQ2時(shí)，屏蔽掉例6中控制方程組

18、的 K8、K9和K10，就滿足了圖 1-33所示運(yùn)動(dòng)軌跡的要求。 式中， KMU1為實(shí)現(xiàn)圖 1-31功能的輔助接觸器；KMU2為實(shí)現(xiàn)圖1-33功能的輔助接觸器。例 8 ：某氧化一染色自動(dòng)化流水線有一套掛具，該掛具在消費(fèi)工藝流程中的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡如圖1-31所示。當(dāng)掛具裝上料之后，按起動(dòng)按鈕SQ1，掛具自動(dòng)上升進(jìn)人流水線；當(dāng)下料時(shí)，該掛具壓動(dòng)行程開關(guān)ST5而停頓下降。按動(dòng)急停按鍵“ ST時(shí)，掛具就地停頓。知條件： 1與例6的 l一樣。2接近開關(guān)位置如圖1-34所示 SP11、SP12、SP13、SP14、SP15，和 SP16分別是安裝在每套掛具頂部、下部、右部、左部、前部和后部的接近開關(guān)或行程開關(guān)。

19、 1X 、 2X 、 3X 、 4X 為掛具到達(dá)各槽口的位置標(biāo)志，5X 、6X 、7X 、8X為掛具到達(dá)各槽底的位置標(biāo)志，9X、10X為掛具在各槽內(nèi)作涮水運(yùn)動(dòng)時(shí)的上限位標(biāo)志，11X 、12X為掛具程度左行的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置標(biāo)志，如圖1-35所示。試設(shè)計(jì)滿足此消費(fèi)工藝要求的電氣控制線路方程組 1) 程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)的定義見圖1-32和圖1-35 2) 輸出方程組與例 6一樣。 3) 控制方程組。此題與例 6 相比，所用的硬件減少了，因此可靠性提高了。其控制方程組主要引進(jìn)計(jì)數(shù)器來區(qū)分每一步之間的動(dòng)作條件，計(jì)數(shù)器假設(shè)規(guī)定用 N ( x ) ( S:n, R:c)來表示，其中 x 表示動(dòng)作次數(shù)， n

20、表示置位信號(hào)，c表示清零信號(hào)。 控制方程組如下： 式中，t 為掛具在氧化槽內(nèi)的氧化時(shí)間t 0例 9：某氧化一染色自動(dòng)化流水線有兩套掛具，每套掛具的消費(fèi)工藝流程如圖1-31所示。每套掛具都可獨(dú)立進(jìn)展操作，除上下料槽外，每個(gè)槽內(nèi)最多只能包容一套掛具，圖中所示運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡為每套掛具的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡。假設(shè)： l 每套掛具用一個(gè)電動(dòng)機(jī) Mi ( i =1 , 2 ) 拖動(dòng)， 接觸器KM1ii = 1 , 2得電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，掛具上升、左行和向后運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)； 接觸器KM2i ( i =1 , 2得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，掛具下降、右行和向前運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。 其運(yùn)動(dòng)方向均由換向器進(jìn)展分向，控制換向器分向的三個(gè)

21、接觸器為： KC i1，得電，掛具作垂直運(yùn)動(dòng)；KC i2得電，掛具作程度運(yùn)動(dòng)；KC i3得電，掛具作前后運(yùn)動(dòng)i =1 , 22 ) SPi1、SPi2、SPi3、SPi4、SPi5和SPi6i = l , 2 分別是安裝在每套掛具頂部、下部、右部、左部、前部和后部的接近開關(guān)或行程開關(guān)參考圖1-35 1X 、2X 、3X 、4X 為掛具到達(dá)各槽口的位置標(biāo)志； 5X 、6X 、7X 、8X為掛具到達(dá)各槽底時(shí)的位置標(biāo)志； 9X 、 10X為掛具在各槽內(nèi)作涮水運(yùn)動(dòng)時(shí)的上限位標(biāo)志； 11X 、12X為掛具程度左行的起點(diǎn)與終點(diǎn)的位標(biāo)志； t 是掛具在氧化槽內(nèi)的氧化時(shí)間t03當(dāng)掛具裝上料之后，按起動(dòng)按鈕 S

22、iq ， i =1，2 )，該掛具自動(dòng)上升進(jìn)人流水線；當(dāng)按停頓按鈕 SiT ， i=1，2 )時(shí)，該掛具就地停頓；當(dāng)掛具上的接近傳感器或行程開關(guān)被5X標(biāo)志位接近或壓動(dòng)時(shí)而停頓下降。 試設(shè)計(jì)滿足此消費(fèi)工藝要求的電氣控制線路方程組。 1每套掛具的程序步和轉(zhuǎn)步信號(hào)的定義見圖1-35，其中， xi = 1Ki ，2 Ki 。1Ki 是第一套掛具運(yùn)用的程序步輔助變量或中間繼電器 , 2 Ki是第二套掛具運(yùn)用的程序步輔助變量或中間繼電器。2 第一套掛具輸出方程組?？刂齐姍C(jī) Mi的輸出方程組 控制第一套掛具運(yùn)動(dòng)方向的輸出方程組 式中:21F 、22F 和23F是第二套掛具在槽內(nèi)的標(biāo)志信號(hào)，表達(dá)式如下：141

23、3121198654322222372222222221KKKKFXKKFKKKKF3第二套掛具的輸出方程組。控制電動(dòng)機(jī) M2的輸出方程組 控制第二套掛具運(yùn)動(dòng)方向的輸出方程組 式中，11F 、12F和13F是第一套掛具在槽內(nèi)的標(biāo)志信號(hào)，表達(dá)式如下 1413121198654311111371112111111KKKKFXKKFKKKKF4 每一套的控制方程組都與例 8的控制方程組構(gòu)造一樣， c特殊直線運(yùn)動(dòng)特殊直線運(yùn)動(dòng) 例 10 ：垂直升降電梯“順載控制電路的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求為： 在不思索轎廂內(nèi)指令信號(hào)的情況下，假設(shè)門廳沒有呼梯信號(hào)，那么轎廂就不斷作垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡為 0 A

24、B C D E 0； 假設(shè)在轎廂運(yùn)轉(zhuǎn)的前方有門廳呼梯信號(hào)并且是同方向的，那么轎廂就在該層停頓 稱為順載。 例如：當(dāng)轎廂上行運(yùn)轉(zhuǎn)在2層時(shí)上客假設(shè)有3層的下行呼梯信號(hào)和4層的上行呼梯信號(hào)，那么轎廂不在3層停頓而在 4 層停頓。假設(shè)電梯轎廂的加、減速度大小相等方向相反，E2為最高速度信號(hào)，E1為中速信號(hào)，試設(shè)計(jì)滿足上述設(shè)計(jì)要求的電梯轎廂運(yùn)動(dòng)指揮控制系統(tǒng)的邏輯代數(shù)方程組。 設(shè)繼電器KM1得電，電梯轎廂開場(chǎng)上行加速運(yùn)轉(zhuǎn)假設(shè) KM1得電時(shí)間充分長(zhǎng)，電梯轎廂可不斷加速到最高速, KM1失電，電梯轎廂開場(chǎng)上行減速運(yùn)轉(zhuǎn)不斷減到零速；繼電器 KM2 得電，電梯轎廂開場(chǎng)下行加速運(yùn)轉(zhuǎn)假設(shè)KM2得電時(shí)間充分長(zhǎng)，電梯轎廂

25、可不斷加到最低速, KM2失電，電梯轎廂開場(chǎng)下行減速運(yùn)轉(zhuǎn)不斷減到零速。 S i1i4為第 i 層上行呼梯信號(hào)，X i2i5為第 i 層的下行呼梯信號(hào)。Z i1i5為程序步K i 對(duì)繼電器 KM1和 KM2 起作用的約束條件； SN i1i4為樓層上行感應(yīng)信號(hào)，XN i2i5為樓層下行感應(yīng)信號(hào)。電梯轎廂初始位置在1層，電梯使能信號(hào)為S1Q，允許電梯運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)為S2Q，電梯起動(dòng)信號(hào)為 SQ。 程序步可分為 8 步，如圖 1-37所示，其輸出方程為式中，Z1 Z8 ，是對(duì)程序步K1 K8 的約束條件方程組 套用步進(jìn)公式可得如下程序步方程組： 到目前為止，無論多么復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，只需給出運(yùn)動(dòng)次序，我們套

26、用步進(jìn)邏輯公式就能把控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來。 但是假設(shè)消費(fèi)工藝沒有給出運(yùn)動(dòng)次序，僅給出能量耗費(fèi)越少越好的條件，遇到這類問題如何來處理呢？5最少程序步判別定理及其運(yùn)用舉例 1最少程序步判別定理最少程序步判別定理 定理定理 1 在一個(gè)連通圖區(qū)內(nèi)，假設(shè)物體運(yùn)動(dòng)軌跡的結(jié)點(diǎn)都在一個(gè)連通圖區(qū)內(nèi)，假設(shè)物體運(yùn)動(dòng)軌跡的結(jié)點(diǎn)都是偶數(shù)結(jié)點(diǎn)，那么被控物體可以不反復(fù)地延續(xù)走完每一條是偶數(shù)結(jié)點(diǎn)，那么被控物體可以不反復(fù)地延續(xù)走完每一條軌跡，并且起點(diǎn)與終點(diǎn)是同一個(gè)結(jié)點(diǎn)。軌跡，并且起點(diǎn)與終點(diǎn)是同一個(gè)結(jié)點(diǎn)。 一個(gè)結(jié)點(diǎn)假設(shè)是由奇數(shù)條軌跡相交稱為奇數(shù)結(jié)點(diǎn)；一個(gè)結(jié)一個(gè)結(jié)點(diǎn)假設(shè)是由奇數(shù)條軌跡相交稱為奇數(shù)結(jié)點(diǎn)；一個(gè)結(jié)點(diǎn)假設(shè)是由偶數(shù)條軌跡相交稱為偶數(shù)結(jié)點(diǎn)。圖點(diǎn)假設(shè)是由偶數(shù)條軌跡相交稱為偶數(shù)結(jié)點(diǎn)。圖1-38是一個(gè)是一個(gè)全部由偶數(shù)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的連通圖。全部由偶數(shù)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的連通圖。 根據(jù)定理1