Przyk

ładowe układy automatyki

Przeka

źnikowe układy sterowania logicznego

W uk

ładach sterowania logicznego (binarnego) zmienne wejściowe

i wyj

ściowe są zmiennymi binarnymi.

Na rysunku 19 przedstawiono schemat uk

ładu włączającego

grza

łkę elektryczną, gdy temperatura jest zbyt niska. Pod względem

funkcjonalnym jest on równowa

żny z układem z rys. 15.1 i różni się

jedynie rodzajem zastosowanego czujnika i u

życiem przekaźnika

elektromagnetycznego. Czujnikiem jest termometr rt

ęciowy ze stykiem

umo

żliwiającym przepływ prądu przy dostatecznie wysokiej

temperaturze. Przeka

źnik wzbudzony tym prądem rozłącza obwód

grza

łki.

Rys. 19. Przeka

źnikowy układ sterowania ogrzewaniem:

a

) schemat;

b

) tablica zale

żności

Na podobnej zasadzie dzia

ła układ przedstawiony na rys. 20, sterujący

w

łączaniem dwóch grzałek o mocy 1 kW i 2 kW; im niższa jest

temperatura, tym wi

ększa jest moc włączonych grzałek. Zarówno w

tym uk

ładzie, jak i w układzie z rys. 19 każdej wartości temperatury

odpowiadaj

ą

konkretne

(jednoznaczne)

warto

ści

sygna

łów

steruj

ących.

Rys. 20. Przeka

źnikowy układ sterowania ogrzewaniem:

a

) schemat;

b

) tablica zale

żności

Uk

ład przedstawiony na rys. 21 steruje włączaniem i wyłączaniem

silnika pompy uzupe

łniającej wodę w zbiorniku. Silnik

M

nap

ędzający

pomp

ę jest załączany po obniżeniu się ciśnienia w zbiorniku poniżej

warto

ści

p

min

, a wy

łączany po zwiększeniu ciśnienia powyżej wartości

p

max

. Dzia

łanie układu w zakresie ciśnień z przedziału (

p

min

,

p

max

)

zale

ży od "zapamiętanej" wartości sygnału sterującego: jeżeli ostatnio

ci

śnienie było zbyt niskie, to silnik jest (pozostaje) załączony, a jeżeli

zbyt wysokie —

to wy

łączony. W rezultacie układ zapewnia

utrzymywanie ci

śnienia wody w granicach od

p

min

do

p

max

.

Rys. 21. Przeka

źnikowy układ sterowania pompą uzupełniającą wodę w

zbiorniku:

a

) schemat instalacji;

b

) schemat (uproszczony) uk

ładu sterowania

Uk

łady sterowania zespołów urządzeń. Blokady

W warunkach przemys

łowych maszyny i urządzenia często

wchodz

ą w skład większych zespołów i ich działanie jest w ramach

tych zespo

łów wzajemnie uzależnione. Klasycznym przykładem są

zespo

ły urządzeń transportowych wzajemnie przekazujących sobie

przenoszony materia

ł (rys. 22a). Kolejność załączania i wyłączania

poszczególnych transporterów nie jest dowolna, nie mo

żna bowiem

dopu

ścić do sytuacji, w której podawany przez jeden transporter

materia

ł nie byłby odbierany przez drugi. Układ sterowania umożliwia

za

łączanie i wyłączanie wszystkich lub niektórych transporterów, z tym

że blokuje możliwość załączania (wyłączania) ich w nieodpowiedniej
kolejno

ści. Z tego względu układ taki bywa nazywany układem blokady

(kaskadowej). Nazw

ę tę stosuje się w ogólności do układów sterowania

wspó

łzależnego zespołów urządzeń.

Rys. 22. Przeka

źnikowy układ sterowania trzech transporterów:

a

) ci

ąg transporterów;

b

) schemat uk

ładu sterowania

Uk

ład sterowania przedstawiony na rys. 22

b

umo

żliwia załączanie

transporterów w kolejno

ści odbioru materiałów

(M–L–K),

a

wy

łączanie — w kolejności podawania materiału

(K–L–M).

Gdy

wszystkie transportery s

ą wyłączone, nie można załączyć ani

transportera

L

,

ani

transportera

K

(naciskanie

przycisków

za

łączeniowych

Gzl, Gzk

nie powoduje wzbudzenia styczników

PL

i

PK

), mo

żna natomiast załączyć transporter

M

(naci

śnięcie przycisku

Gzm

spowoduje wzbudzenie stycznika

PM

, podtrzymane tak

że po

zwolnieniu przycisku). Gdy transporter

M

jest za

łączony, można

za

łączyć transporter

L

, nie mo

żna natomiast załączyć transportera

K

,

dopóki nie zostanie za

łączony transporter

L

(i

M

).

Je

żeli wszystkie transportery są załączone, to można wyłączyć sam

transporter

K

(naciskaj

ąc przycisk

Gwk

) albo dwa transportery

K

oraz

L

(naciskaj

ąc przycisk

Gwl

), albo wszystkie trzy transportery

(naciskaj

ąc przycisk

Gwm

), nie mo

żna natomiast wyłączyć np.

samego transportera

M

lub

L

.

Przedstawiony uk

ład sterowania ułatwia reagowanie w sytuacjach

awaryjnych. Przy uszkodzeniu np. transportera

L

wystarczy nacisn

ąć

przycisk

Gwl

, powoduj

ąc wyłączenie transportera

L

i podaj

ącego

materia

ł transportera

K

bez wy

łączania transportera

M

odbieraj

ącego

materia

ł.

Wspó

łzależność

dzia

łania

wyst

ępuje

nie

tylko

mi

ędzy

wspó

łpracującymi urządzeniami, ale także między podzespołami

(uk

ładami) tych samych urządzeń oraz między ich czynnościami. Na

przyk

ład włączenie napędu obrabiarki jest poprzedzone włączeniem

uk

ładu smarowania prowadnic, załączenie urządzenia niewidocznego z

miejsca

sterowania

jest

poprzedzone

nadaniem

sygna

łu

ostrzegawczego i odczekaniem okre

ślonego czasu, podczas jazdy

d

źwigu w dół układ sterowania nie reaguje na polecenie jazdy w górę, a

uk

ład sterowania świateł sygnalizacyjnych na skrzyżowaniu dróg,

nawet w razie uszkodzenia, nie mo

że włączyć zielonego światła

jednocze

śnie dla obu przecinających się kierunków ruchu (włączenie

światła czerwonego może być dopuszczalne) itp.

Uk

łady sygnalizacji

Zadaniem sygnalizacji jest zwrócenie uwagi na niektóre sytuacje za

pomoc

ą sygnałów optycznych i akustycznych, np. sygnalizowanie

nieprawid

łowego przebiegu procesu w celu podjęcia przez obsługę

odpowiednich dzia

łań, poprzedzanie rozruchu urządzeń nadaniem sygnału

ostrzegawczego. Nie s

ą to jedyne zadania sygnalizacji. Do typowych

zada

ń układów sygnalizacyjnych należy: sygnalizowanie zakłóceń i awarii

(tak

że stanów zagrożenia), kontrolowanie zabezpieczeń, ostrzeganie (np.

przed rozruchem maszyn), informowanie o stanie pracy urz

ądzeń

(w

łączone – wyłączone).

Urz

ądzenia sygnalizacyjne spotyka się w życiu codziennym, np.

sygnalizatory po

łożenia i ruchu dźwigu osobowego bądź sygnalizatory

steruj

ące ruchem na skrzyżowaniach dróg. W samochodach jest

sygnalizowane obni

żenie poziomu paliwa, zmniejszenie ciśnienia oleju,

uszkodzenie pr

ądnicy, jazda z włączonym hamulcem ręcznym, obniżenie

poziomu p

łynu hamulcowego i inne.

Uk

łady sygnalizacyjne są nieraz bardzo rozbudowane, np. systemy

sygnalizacji przeciwpo

żarowej zawierają nie tylko czujniki i sygnalizatory,

ale tak

że oddzielne źródła zasilania, centralkę i linie połączeniowe

(dozorowe, sygna

łowe i zasilające). Do budowy takich układów stosuje się

elektroniczne uk

łady cyfrowe.