Комплексное (системное) проектирование

Это этап, где все подсистемы объединяются в единый, функциональный механизм.

Ключевые задачи и проблемы:

1. Стыковка интерфейсов:
   • Механика-Гидравлика: Крепление гидроцилиндров к механическим конструкциям, передача усилий. Расчет на прочность точек крепления.
   • Гидравлика-Электрика: Управление электромагнитными клапанами от выходов ПЛК. Снятие сигналов с датчиков давления для ПЛК.
   • Электрика-Механика: Установка датчиков (например, энкодеров на валах двигателей), монтаж силовых электродвигателей.
2. Проектирование системы управления:
   • Разработка алгоритмов: Как ПЛК должен управлять гидравликой и механикой? (Например: "По сигналу от датчика положения включить клапан А, выждать время, пока цилиндр не выдвинется, затем включить двигатель М1").
   • Реализация обратных связей и защит: Например, остановка гидронасоса при срабатывании датчика предельного давления или аварийного концевика.
3. Компоновка и размещение:
   • Рациональное размещение всех компонентов в ограниченном пространстве.
   • Обеспечение доступа для монтажа, обслуживания и ремонта.
   • Разводка гидравлических трубопроводов и электрических кабелей без пересечений и с обеспечением защиты от повреждений.
4. Обеспечение безопасности:
   • Механическая безопасность: Защитные кожухи, аварийные остановки.
   • Гидравлическая безопасность: Предохранительные клапаны, защита от обрыва шлангов.
   • Электрическая безопасность: Заземление, блокировки, разрыв цепей по аварийным сигналам в соответствии с ПУЭ и стандартами (напр., IEC 60204-1).
5. Документация:
   • Создание полного комплекта документации, включающего сборочные чертежи, гидравлические и электрические схемы, перечни элементов, программы для ПЛК, инструкции по эксплуатации и обслуживанию.

Пример: Проектирование гибочного пресса

1. Механика: Станина (расчет на прочность от усилия гибки), ползун (расчет на жесткость), направляющие ползуна.
2. Гидравлика: Главный гидроцилиндр, создающий усилие гибки; насосная станция; распределитель с пропорциональным управлением для плавного хода.
3. Электрика: ПЛК, получающий команды от оператора; датчики положения ползуна; частотный преобразователь для насоса; кнопки управления.
4. Комплексная часть: ПЛК по заданной программе управляет пропорциональным клапаном, чтобы ползун двигался с нужной скоростью до заданной позиции. Датчики положения дают обратную связь ПЛК. При превышении давления срабатывает предохранительный клапан (гидравлика) и датчик давления посылает сигнал на ПЛК для аварийной остановки (электрика+гидравлика).