Релейно-контактные схемы (РКС) получили самое широкое распространение в автоматизированном электроприводе несколько десятков лет назад и, с различными дополнениями и усовершенствованиями, эксплуатируются до настоящего времени. Наряду с такими достоинствами, как наглядность и простота в обслуживании, они имеют несколько существенных недостатков:

·  громоздкость;

·  невысокая надежность из-за быстрого износа контактов, особенно при частых включениях, и выхода из строя коммутирующей аппаратуры, а также связанная с этим необходимость содержать большой по численности оперативный и ремонтный персонал;

·  повышенное энергопотребление.

Наличие данных факторов вызывает необходимость искать пути замены РКС на новое, более совершенное оборудование, лишенное вышеперечисленных недостатков. Одним из таких устройств являются управляющие системы, построенные на базе микропроцессоров — программируемых контроллеров.

В современном автоматизированном электроприводе получают широкое применение программируемые микроконтроллеры (ПК), представляющие собой специализированные управляющие микроЭВМ, работающие в реальном масштабе времени по определенным рабочим программам, размещаемым в ПЗУ. По данным, приведенным в /3/, в мире выпускается свыше 150 типов ПК. Они используются примерно в 35% систем автоматизации технологических процессов и в большинстве случаев реализуют законы программно-логического управления или аналого-цифрового регулирования. Различают ПК трех типов:

·  программируемые логические контроллеры (ПЛК), ориентированные на реализацию алгоритмов логического управления, обеспечивающих замену релейных и бесконтактных схем электроавтоматики;

·  программируемые регулирующие микроконтроллеры, или ремиконты, ориентированные на реализацию алгоритмов автоматического регулирования аналоговых и аналого-дискретных технологических процессов, заменяющие различные аналоговые и цифровые регуляторы;

·  микроконтроллеры, ориентированные на реализацию специальных алгоритмов управления контрольно-измерительной аппаратурой, бытовыми приборами, светофорами, транспортными механизмами и др.

Программируемые логические контроллеры осуществляют реализацию систем булевых функций в реальном масштабе времени и представляют собой програмнонастраиваемую модель цифрового управляющего автомата, ориентированного на определенную область применения.

Специальный вопрос

Возможно произвести перевод релейно-контактной части электропривода летучих ножниц 130 тонн стана "450" ЗСМК на микропроцессорное управление.

Чтобы осуществить выбор типа микропроцессорного управляющего устройства, опишем задачи, которые им будут выполняться. В данном случае, контроллер будет опрашивать входы, выполнять некоторые логические операции и выдавать полученные результаты на соответствующие выходы. Так как в схеме присутствуют реле времени, необходима реализация временной задержки. Поэтому нет необходимости использовать сложные и дорогие устройства, возможности которых перекрывают требуемые. Для выполнения требуемых задач будет использоваться программируемый логический контроллер. 

В качестве управляющего устройства будет использоваться программируемый контроллер типа Б9601, разработанный ВНИИР г. Чебоксары.

Исходным материалом для программирования послужит существующая релейно-контактная схема.

В результате перевода релейной схемы на управление от программируемого контроллера повысится надежность системы, снизятся затраты на обслуживание установки, уменьшится расход электроэнергии.

Программируемый контроллер Б9601 предназначен для реализации логических, временных и счетных функций управления разнообразными механизмами и оборудованием по программам, записываемым в его запоминающее устройство на языке релейно-контактных символов (лестничных диаграмм) и уравнений алгебры Буля, и на языках программирования более высокого уровня.

В соответствии с комбинацией сигналов, подаваемых на его входы, контроллер по записанной в него программе обеспечивает требуемую последовательность коммутации каналами выходов подключенных к ним внешних электрических цепей. 

Контроллер может управлять объектом или группой объектов автономно или в составе сложных иерархических систем. Он выполнен в блочно-унифицированных конструктивах и рассчитан на встраивание в типовые корпуса комплектных устройств управления низкого напряжения либо непосредственно в корпуса производственного оборудования и механизмов.

Контроллер способен заменить комплектные устройства управления низкого напряжения индивидуального изготовления, реализуемые на дискретных элементах автоматики, и характеризуется простотой программирования, компактностью, единой внутренней магистралью связи, позволяющей расширять возможности контроллера благодаря подключению к ней блоков различного функционального назначения.

В состав контроллера входят следующие устройства:

· блоки ввода;

· блоки вывода;

· блоки памяти;

· блок процессора;

· блок питания;

· блоки связи;

· пульт управления.

Контроллер выполнен в блочно-унифицированных конструктивах. В зависимости от числа входов, выходов необходимых для подключения контроллера к объекту управления, он может включать в себя одну или несколько электрически связанных кассет с вдвижными типовыми блоками рисунок 2.

Рисунок 2. – Структурная схема соединения составных частей контроллера Б9601

Подключение электрических цепей объекта управления ко входам, выходам контроллера осуществляется с помощью розеток разъемов ОНп-ВГ, входящих в комплект поставки соответствующих блоков ввода, вывода.

Компоновка кассет контроллера в конструктивах низковольтных комплектных устройств управления должна производиться с учетом соблюдения допустимой длины межкассетной связи.