नियंत्रण योजनाओं को डिजाइन करने के लिए एक सहज ज्ञान युक्त विधि

सहज ज्ञान युक्त विधि - विभिन्न तंत्रों के स्वचालन में विभिन्न डिजाइन संगठनों में प्राप्त अनुभव के आधार पर नियंत्रण योजनाओं को विकसित करने की एक विधि। यह डिजाइनर के इंजीनियरिंग अंतर्ज्ञान पर आधारित है।

केवल वही जिसने पिछले सभी अनुभव को आत्मसात कर लिया है और योजनाओं को तैयार करने के संदर्भ में कुछ क्षमताएँ रखता है, जो अमूर्त रूप से सोच सकता है और तार्किक रूप से तर्क कर सकता है, इस पद्धति में पूरी तरह से महारत हासिल कर सकता है। इसकी जटिलता के बावजूद, अधिकांश विद्युत डिजाइनर बड़े पैमाने पर सहज ज्ञान युक्त पद्धति का उपयोग करते हैं।

उदाहरण के लिए, पुश लीवर (चित्र 1) के सरलीकृत कीनेमेटिक आरेख पर विचार करें। जब पहिया 5 दक्षिणावर्त घूमता है, तो लीवर 4 लीवर 1 को अक्ष O के बारे में घुमाता है, जिससे जूता 3 को लीवर 2 के साथ स्थानांतरित करने के लिए मजबूर किया जाता है। पहिए 5 के आगे घूमने के साथ, लीवर 1 की गति की दिशा बदल जाती है और जूता अपनी मूल स्थिति में लौट आता है, जिसके बाद इंजन को रुकना चाहिए।

चावल। 1. लीवर पुशर नियंत्रण का योजनाबद्ध आरेख

माना तंत्र एक धक्का देने वाले उपकरण का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है।पहले चक्र में तंत्र चालू है और चल रहा है। दूसरे उपाय में यह काम नहीं करता। जिस चक्र में तंत्र काम नहीं करता उसे शून्य कहा जाता है। हालांकि जूता पूरी तरह से घूम रहा है (आगे और पीछे), प्रणोदन के लिए एक गैर-प्रतिवर्ती इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग किया जा सकता है।

लीवर-पिस्टन इलेक्ट्रिक मोटर के नियंत्रण सर्किट में दो भाग होते हैं (चित्र 1 में वे एक बिंदीदार रेखा से अलग होते हैं): पावर सर्किट और कंट्रोल सर्किट।

पावर सर्किट के तत्वों के उद्देश्य पर विचार करें। क्यूएस स्विच को तीन-चरण का करंट दिया जाता है, जो चुंबकीय स्टार्टर की मरम्मत या क्षति की स्थिति में इलेक्ट्रिक मोटर को बिजली की आपूर्ति काट देता है। फिर सर्किट ब्रेकर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है जिसका QF रिलीज आरेख में दिखाया गया है। यह शॉर्ट सर्किट धाराओं के मामले में ड्राइव को बिजली की आपूर्ति को बचाने और डिस्कनेक्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। चुंबकीय स्टार्टर KM के मुख्य संपर्क इलेक्ट्रिक मोटर M की वाइंडिंग को चालू या बंद करते हैं।

थर्मल रिले KK1 और KK2, जिनमें से हीटिंग तत्व पावर सर्किट में दिखाए जाते हैं, को इलेक्ट्रिक मोटर को लंबे समय तक ओवरलोड से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है:

नियंत्रण योजना निम्नानुसार काम करती है। जब आप स्टार्ट बटन SB1 दबाते हैं, तो चुंबकीय स्टार्टर KM का तार सक्रिय हो जाता है और इसलिए KM के आपूर्ति सर्किट के संपर्क बंद हो जाते हैं और विद्युत प्रवाह मोटर वाइंडिंग में प्रवेश कर जाता है। मोटर का रोटर घूमता है और ड्रम आगे बढ़ने लगता है। उसी समय, यह सीमा स्विच SQ के लीवर से दूर चला जाता है और इसके संपर्क बंद हो जाते हैं।

जब स्टार्ट बटन SB1 को छोड़ दिया जाता है और इसके संपर्क खुल जाते हैं, तो चुंबकीय स्टार्टर के KM कॉइल को लिमिट स्विच SQ के संपर्कों के माध्यम से शक्ति प्राप्त होगी।आगे और फिर पीछे की ओर जाने के बाद, पिस्टन सीमा स्विच SQ के लीवर को दबाएगा, इसके संपर्क खुल जाएंगे और KM का तार बंद हो जाएगा। इससे विद्युत परिपथ में KM संपर्क विद्युत मोटर को खोलने और बंद करने का कारण बनेंगे।

माना सर्किट में शक्ति और नियंत्रण सर्किट होते हैं। भविष्य में केवल नियंत्रण योजनाओं पर विचार किया जाएगा।

कार्य द्वारा, अर्थात्। उद्देश्य से, सर्किट के संचालन में शामिल सभी तत्वों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: नियंत्रण संपर्क, मध्यवर्ती तत्व और कार्यकारी तत्व।

नियंत्रण संपर्क वे तत्व हैं जिनके साथ आदेश जारी किए जाते हैं (नियंत्रण बटन, स्विच, सीमा स्विच, प्राथमिक कन्वर्टर्स, रिले संपर्क, आदि)।

मध्यवर्ती तत्वों का बहुत नाम इंगित करता है कि वे नियंत्रण और कार्यकारी तत्वों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। रिले-संपर्क सर्किट में, वे समय रिले और मध्यवर्ती रिले शामिल करते हैं, और गैर-संपर्क सर्किट में - तर्क द्वार.

कार्यकारी तत्व कार्यकारी तंत्र हैं। हालाँकि, नियंत्रण सर्किट विकसित करते समय, ड्राइव तंत्र स्वयं (इलेक्ट्रिक मोटर्स या हीटिंग तत्व) का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन वे उपकरण जिनमें वे शामिल हैं, अर्थात। चुंबकीय शुरुआत, संपर्ककर्ता, आदि।

सभी नियंत्रण संपर्क, उनके कार्यात्मक सिद्धांत के अनुसार, पांच प्रकारों में विभाजित हैं: शॉर्ट एक्शन (पीसी) के साथ संपर्क शुरू करें, लंबी कार्रवाई (पीडी) के साथ संपर्क शुरू करें, छोटी कार्रवाई (ओके) के साथ संपर्क बंद करें, लंबी कार्रवाई (ओडी) के साथ संपर्क बंद करें ), स्टार्ट-स्टॉप संपर्क (सॉफ्टवेयर)। इन संपर्कों को मुख्य कहा जाता है।

चक्रीय तंत्र के नियंत्रण में सभी विशिष्ट संपर्कों के संचालन के साइक्लोग्राम अंजीर में दिखाए गए हैं। 2.

चावल। 2.नियंत्रण संपर्कों का साइक्लोग्राम

पांच संपर्कों में से प्रत्येक समय में विशिष्ट क्षणों पर काम करना (बंद) और समाप्त (खुलना) शुरू करता है। इसलिए, स्टार्ट कॉन्टैक्ट्स वर्किंग स्ट्रोक की शुरुआत के साथ अपना काम शुरू करते हैं, लेकिन YAK कॉन्टैक्ट वर्किंग स्ट्रोक के दौरान काम करना बंद कर देता है, OD - पॉज़ के दौरान, यानी वे केवल स्विचिंग के क्षणों में एक दूसरे से अलग होते हैं ( खोलना)।

संपर्कों को रोकना, जो संपर्क शुरू करने के विपरीत, कार्य स्ट्रोक के अंत के साथ ही काम करना बंद कर देते हैं, समावेशन (समापन) के क्षणों में भिन्न होते हैं। स्टॉप कॉन्टैक्ट ओके वर्किंग स्ट्रोक के दौरान अपना ऑपरेशन शुरू करता है, और कॉन्टैक्ट OD - पॉज़ के दौरान। केवल सॉफ्टवेयर का संपर्क कार्य पाठ्यक्रम की शुरुआत के साथ अपना काम शुरू करता है और इसके अंत के साथ समाप्त होता है।

पांच मुख्य संपर्कों की सहायता से, कार्यकारी और मध्यवर्ती तत्वों को नियंत्रित करने के लिए चार योजनाएं प्राप्त करना संभव है, जिन्हें विशिष्ट योजनाएं कहा जाता है (चित्र 3)।

चावल। 3. कार्यकारी और मध्यवर्ती सर्किट के लिए विशिष्ट नियंत्रण योजनाएँ

पहले विशिष्ट सर्किट (चित्र 3, ए) में केवल एक सॉफ्टवेयर नियंत्रण संपर्क होता है। यदि यह बंद है, तो एक्ट्यूएटर X के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, और यदि यह खुली है, तो कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है। पीओ संपर्क का अपना अर्थ है और अन्य सभी संपर्कों को जोड़े (शुरू और बंद) में इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

दूसरे विशिष्ट सर्किट में निरंतर क्रिया के साथ दो नियंत्रण संपर्क होते हैं: पीडी और ओडी (चित्र 3, बी)।

तीसरे विशिष्ट सर्किट में कंप्यूटर का स्टार्ट कॉन्टैक्ट और स्टॉप कॉन्टैक्ट OD होता है, कंट्रोल कॉन्टैक्ट्स के अलावा, इस सर्किट में एक ब्लॉकिंग कॉन्टैक्ट x शामिल होना चाहिए, जिसके जरिए एक्चुएटर X को स्टार्ट कॉन्टैक्ट के बाद भी पावर मिलती रहेगी। कंप्यूटर खोला गया है (चित्र 3, सी)।

चौथी विशिष्ट योजना दो अल्पकालिक संपर्कों पर आधारित है: एक कंप्यूटर शुरू करें और ओके बंद करें, समानांतर में जुड़ा हुआ है (चित्र 3, डी)।

दी गई चार विशिष्ट योजनाएँ संपर्कों को नियंत्रित करने के लिए जटिल समानांतर-धारावाहिक योजनाओं की रचना करने की अनुमति देती हैं (जैसे कि क्यूब्स से)। इसलिए, उदाहरण के लिए, विचाराधीन लीवर नियंत्रण योजना (चित्र 1 देखें) चौथी विशिष्ट योजना पर आधारित है। यह शॉर्ट-टर्म स्टार्ट कॉन्टैक्ट के रूप में पुश बटन SB1 और शॉर्ट-टर्म स्टॉप कॉन्टैक्ट के रूप में SQ लिमिट स्विच का उपयोग करता है।

एक सहज ज्ञान युक्त विधि का उपयोग करके एक नियंत्रण योजना तैयार करते समय, नियंत्रण संपर्क के प्रकार, यानी इसकी कार्रवाई की अवधि को सही ढंग से निर्धारित करना आवश्यक है।

विशिष्ट योजनाओं का उपयोग करके एक सहज ज्ञान युक्त विधि का उपयोग करके एक नियंत्रण योजना विकसित करने के उदाहरण पर विचार करें।

प्रारंभ करनेवाला को नियंत्रित करने के लिए एक अर्ध-स्वचालित उपकरण और उच्च-आवृत्ति धाराओं वाले उत्पाद को गर्म करने और फिर इसे पानी के जेट से ठंडा करने के लिए डिज़ाइन किए गए इंस्टॉलेशन को स्प्रे करने के लिए एक उपकरण विकसित करना आवश्यक है। प्रारंभ करनेवाला में उत्पाद हीटिंग का समय 12 एस है और ठंडा करने का समय 8 घंटे है उत्पाद प्रारंभ करनेवाला में मैन्युअल रूप से स्थापित है।

सबसे पहले, हम अर्ध-स्वचालित उपकरण के संचालन का विश्लेषण करेंगे और सभी कार्यकारी और मध्यवर्ती तत्वों का निर्धारण करेंगे। कार्यकर्ता मैन्युअल रूप से उत्पाद को प्रारंभ करनेवाला में स्थापित करता है और स्टार्ट बटन दबाता है।इस बिंदु पर, प्रारंभ करनेवाला चालू हो जाता है और उत्पाद का ताप शुरू हो जाता है। साथ ही, हीटिंग समय (12 एस) को ध्यान में रखते हुए समय रिले भी चालू होना चाहिए।

इस बार रिले (अधिक सटीक, इसके संपर्क) प्रारंभ करनेवाला को बंद कर देता है और स्प्रिंकलर को चालू करता है, जो ठंडा करने के लिए पानी की आपूर्ति करता है। उसी समय, शीतलन समय की गणना करने के लिए, यानी स्प्रेयर को बंद करने के लिए एक दूसरा रिले चालू किया जाना चाहिए। इस प्रकार, चार तत्वों को नियंत्रित करना आवश्यक है: प्रारंभ करनेवाला, छिड़काव उपकरण और दो समय रिले।

प्रारंभ करनेवाला एक संपर्ककर्ता के माध्यम से चालू और बंद होता है, यही कारण है कि बाद वाले को नियंत्रित करना आवश्यक है। स्प्रेयर को सोलनॉइड वाल्व द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

आइए कॉन्टैक्टर KM1 के कॉइल (कॉइल), सोलनॉइड वाल्व KM2 के कॉइल और टाइम रिले KT1 और K.T2 के कॉइल को क्रमशः नामित करें। इस प्रकार, हमारे पास दो एक्चुएटर हैं: KM1 और KM2 और दो मध्यवर्ती तत्व: KT1 और KT2।

किए गए विश्लेषण से, यह इस प्रकार है कि हीटिंग पहले शुरू होना चाहिए, अर्थात, कुंडल KM1 उत्तेजित होगा। SB ट्रिगर बटन (लघु क्रिया) का उपयोग प्रारंभ संपर्क के रूप में किया जाता है। इस प्रकार, या तो तीसरी या चौथी विशिष्ट योजना लागू होती है।

प्रारंभ करनेवाला को समय रिले KT1.1 के संपर्कों से डिस्कनेक्ट कर दें, जो इस मामले में लंबे समय तक चलने वाले संपर्क हैं। इसलिए, हम तीसरी विशिष्ट योजना चुनते हैं। इसके साथ ही चुंबकीय स्टार्टर KM1 की वाइंडिंग के साथ, समय रिले KT1 को चालू करना आवश्यक है, जो उन्हें समानांतर में जोड़कर करना बहुत आसान है।

परिणामी सर्किट (चित्र 4, ए) के संचालन पर विचार करें।

चावल। 4.नियंत्रण सर्किट: ए - प्रारंभ करनेवाला और हीटिंग समय के लिए रिले, बी - स्प्रिंकलर डिवाइस और रिले कूलिंग समय, सी - संपूर्ण रूप से स्थापना

जब आप स्टार्ट बटन SB दबाते हैं, तो संपर्ककर्ता KM1 का तार सक्रिय हो जाता है, अर्थात उत्पाद का ताप शुरू हो जाता है। उसी समय, समय रिले KT1 का तार सक्रिय होता है और हीटिंग समय की गिनती शुरू करता है। अवरुद्ध संपर्क KM1.1 की मदद से, कॉइल KM1 का वोल्टेज ट्रिगर बटन SB, यानी जारी करने के बाद भी बनाए रखा जाएगा। इसके संपर्क खोलने के बाद।

हीटिंग का समय समाप्त होने के बाद, टाइम रिले KT1 काम करेगा, इसका संपर्क KT1.1 खुल जाएगा। इससे KM1 कॉइल बंद हो जाएगी (उत्पाद का ताप समाप्त हो जाएगा)। स्प्रेयर को अब चालू कर देना चाहिए। संपर्क बंद करके इसे समय रिले KT1 द्वारा चालू किया जा सकता है। जब स्प्रेयर चालू होता है, तो टाइम रिले KT1 बंद हो जाता है। इसलिए, अंतिम संपर्क KT1.1 एक अल्पकालिक संपर्क होगा। इसलिए, हम फिर से तीसरी विशिष्ट योजना का उपयोग करेंगे।

इसके साथ ही स्प्रेयर के साथ, समय रिले KT2 को चालू करना आवश्यक है, जो शीतलन समय की गणना करता है। इस प्रयोजन के लिए, हम लागू तकनीक का उपयोग करेंगे और समय रिले KT2 के कॉइल को कॉइल KM2 के साथ समानांतर में जोड़ेंगे। इस प्रकार हमें दूसरी नियंत्रण योजना मिलती है (चित्र 4, बी)। दो सर्किट (चित्र 4, ए और बी) के संयोजन से, हमें एक सामान्य नियंत्रण योजना (चित्र 4, सी) मिलती है।

आइए अब हम पूरे सर्किट के संचालन पर विचार करें (चित्र 4, सी)। जब आप SB स्टार्ट बटन दबाते हैं, तो संपर्ककर्ता KM1 के कॉइल और समय रिले KT1 सक्रिय हो जाते हैं और उत्पाद गर्म होने लगता है।12 s के बाद, टाइम रिले KT1 संचालित होगा और सर्किट 1 में इसके संपर्क खुलेंगे और सर्किट 2 में बंद होंगे। उत्पाद ठंडा होना शुरू हो जाएगा। इसके साथ ही सोलनॉइड वाल्व के कॉइल KM2 के साथ, समय रिले K सक्रिय T2 होगा, शीतलन समय की गिनती करेगा। जब संपर्क KT2.1 (सर्किट 3) खुलता है, तो वाल्व KM2 और समय रिले KT2 बंद हो जाते हैं, और सर्किट अपनी मूल स्थिति में लौट आता है।

परिणामी प्रारंभ करनेवाला और फव्वारा नियंत्रण योजना एक सहज विधि का उपयोग करके विकसित की गई थी। हालांकि, इस बात का कोई सबूत नहीं है कि यह योजना सही और इष्टतम होगी। सर्किट के संचालन का प्रश्न इसके उत्पादन और सावधानीपूर्वक प्रायोगिक सत्यापन के बाद ही हल किया जा सकता है। यह वास्तव में सहज ज्ञान युक्त पद्धति का सबसे बड़ा दोष है। विश्लेषणात्मक पद्धति में उल्लेखनीय कमी अनुपस्थित है। नियंत्रण योजनाओं को विकसित करने की विश्लेषणात्मक पद्धति पर अगले लेख में चर्चा की जाएगी।